JP5840815B1 - ナット供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体の小型化及び製造費の低コスト化を図ること。【解決手段】ナット供給装置１０は、抵抗溶接機１の上部電極２に溶接ナットＮを供給するものであり、ピストンロッド２３と、テンションロッド４１と、チューブ１４と、リンク機構部３３と、ナットチャック２４とを備える。ピストンロッド２３が最も後退した際に、ナットチャック２４の上面が、チューブ１４の開口部の縁に略当接状態となる。テンションロッド４１が最も前進して停止し、ピストンロッド２３が更に前進する際に、リンク機構部３３がテンションロッド４１の先端部の軸を中心に回動して、ナットチャック２４に保持された溶接ナットＮが上部電極２の溶接ナットＮの供給位置に移動するように構成する。【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄板等のワークに溶接するナットを、抵抗溶接機に供給するナット供給装置に関する。

従来のナット供給装置として、例えば、特許文献１に記載の抵抗溶接用ナット供給装置がある。このナット供給装置は、上下に対向する１対の電極を有する抵抗溶接機の上部電極に、ナットを供給するものである。供給されるナットは、上部電極で保持され、この保持されたナットが下部電極にセットされたワーク上に載置される。この後、上部電極と下部電極とでナット及びワークが挟まれて通電されることにより双方が溶接されるようになっている。

このナット供給装置は、次のような構造となっている。即ち、傾斜状に配置された長手形状のナット供給装置上面側の途中位置に、床面に対して略垂直方向に伸びるナット供給シュートが連通して組合されている。そのシュートを連続して落下するナットは、更にナット供給装置の傾斜通路で滑走するようになっている。滑走するナットは、ナット供給装置先端部のナット受けのピンに嵌められて受け止められる。

この際、ナットが跳ね上がって脱落することがあるが、これを防止するため、ナット受けの上方に可動ガイドが配置されている。ナットをピンに嵌合したナット受けは、可動ガイドと共に、抵抗溶接機の上部電極の下方の所定位置に前進される。所定位置に配置されたナットが、上部電極のピンに移行して空気圧で保持されると、ナット受けが後退した後、可動ガイドが後退する。この後、上部電極が下降し、下部電極との間でナットがワークに溶接される。

特許第５２５１５３４号公報

しかし、特許文献１のナット供給装置においては、ナットを略垂直方向に連続して落下させるナット供給シュートが、垂直方向に長く伸びている。また、ナット供給装置は、ナットをシュートに連続して略垂直に落下させ、更に、傾斜通路で滑走させた後、ナット受けのピンに嵌合して受け止め、この受け止めたナットを、上部電極のピンへ移行して空気圧で保持するといった複雑な構造となっている。

このように構造が複雑なため、エアシリンダが２つ以上必要となるなど多くの部品を必要とするため、製造コストが高くなり、また、ナット供給シュートが垂直方向に長く伸びている等の要因もあって、ナット供給装置が大型となる問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、装置全体の小型化及び製造費の低コスト化を図ることができるナット供給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、抵抗溶接機の上部電極にナットを供給するナット供給装置において、エアシリンダにより前進及びこの逆方向に後退する棒状の第１ロッドと、前記第１ロッドと連動して前後退し、当該第１ロッドの上方に配置された棒状の第２ロッドと、空気圧により前記ナットを送給するチューブと、前記第１ロッド及び前記第２ロッドの各先端部に、軸で回動自在に組み付けられたリンク機構部と、前記リンク機構部の前記前進側である先端に固定され、前記チューブで送給されるナットを受け止めて保持するナットガイドを上面に有するナットチャックと、を備え、前記リンク機構部は、前記第２ロッドが最も前進して停止した状態で前記第１ロッドが更に前進した際に、前記ナットチャックに保持されたナットが前記上部電極に供給されるように、当該第２ロッドの先端部に固定された軸を中心に回動することを特徴とする。

この構成によれば、ナット供給装置を構成するエアシリンダが１つで済み、２本のロッドとチューブとを互いに緩やかな傾斜状に併設した構成で済む。従って、上下方向に伸びる部品は無い。このため、部品点数が少なく且つ全体をコンパクトに構成できるので、ナット供給装置全体の小型化及び製造費の低コスト化を図ることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記リンク機構部における前記第２ロッドの先端部は、前記第１ロッドの先端部よりも前記前進側に配置されており、前記第２ロッドが最も前進して停止した状態で前記第１ロッドが更に前進した際に、当該第２ロッドの先端部の軸が上向きに移動することを特徴とする。

この構成によれば、ナットチャックの前端が上向きに移動するので、第２ロッドの先端部の軸が固定された状態で、ナットチャックが回動するよりも、ナットを上部電極に供給し易くすることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記第２ロッドは、前記エアシリンダに固定されて上方へ突出したプレートの貫通孔に挿通されて支持され、前記貫通孔は、当該貫通孔に挿通された前記第２ロッドが上下に所定長さ移動できる開口形状となっていることを特徴とする。

この構成によれば、第１ロッドの前進と共にリンク機構部で連結された第２ロッドの前進により、第２ロッドの止め部がプレートに突き当たって伸び止まった位置から、第１ロッドが更に前進すると、第２ロッドは伸び止まっているので、リンク機構部が第２ロッドの先端部の軸を中心に回動する。この際、その回動する力によって、第２ロッドの先端部の軸を上方へ持ち上げる力が働く。第２ロッドの基端側はプレートの貫通孔に上下動可能に挿通されているため、第２ロッドの先端部に、上述した上方へ持ち上げる力が働くと、第２ロッドの基端側は下方へ移動する。このため、第２ロッドの先端部の軸は斜め上方へ移動する。これによって、リンク機構部及びナットチャックの双方が、回動しながら若干上方へ移動することになる。つまり、双方が一端下がる動作は無くなる。従って、ナットチャックのナットガイドに保持されたナットを、上部電極に効率良く供給することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１又は２において、前記第２ロッドを撓んで元に戻る材質の棒で形成したことを特徴とする。

この構成によれば、前述したように、第２ロッドの先端部の軸を上方へ持ち上げる力が働くと、第２ロッドの略中央区間が下方側に撓んで当該第２ロッドの先端部の軸が斜め上方へ移動する。これによって、ナットチャックのナットガイドに保持されたナットを、上部電極に効率良く供給することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか１項において、前記チューブの開口部の上面に、ナット排出方向へ延在する上爪部を備え、前記第１ロッドが最も後退した際に、前記ナットチャックの上面が、前記チューブで送給されるナットの軌道に沿って傾斜した状態で当該チューブの開口部の縁に略当接し、この略当接した当該上面の上方に所定間隔空けて前記上爪部が配置されるようにしたことを特徴とする。

この構成によれば、第１ロッドが最も後退した際に、ナットガイドが、ナットの排出軌道に沿って傾斜状態となったナットチャックの上面と、上爪部との間に配置される。このため、ナットチャックの上面、上爪部及びナットガイドでポケット状となり、チューブからナットが高速に排出されてきても容易且つ確実に受け止めることができる。

請求項６に係る発明は、請求項１〜４の何れか１項において、前記ナットチャックの下面における前記ナットガイドの反対位置に第１磁石を備え、前記上部電極の下面側に、前記第１磁石よりも強い磁力で前記ナットを吸着する第２磁石を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、傾斜状態のナットチャック上面のナットガイドで受け止められたナットが、ナットチャック下面の第１磁石で吸着されて保持される。この保持状態で第１ロッドを前進させる場合、前進方向は概略ナットチャック上面の傾斜方向である。このように第１ロッドがナット保持面の傾斜方向に前進するので、第１ロッドを高速で前進させても、ナットを振り落とす力が加わることがなく、このため、ナットを落下しないようにすることができる。従って、ナット供給の高速化を図ることができる。

また、ナットチャックの第１磁石に吸着されているナットが円弧状に上昇して上部電極に当接すると、このナットは上部電極の第２磁石にも吸着される。この後、ナットチャックが円弧状に下降すると、第２磁石の磁力は第１磁石の磁力よりも強いので、ナットが上部電極の第２磁石に吸着されたままとなる。従って、ナットを適正に上部電極に受け渡すことができる。この受け渡しを、ナットを上部電極に第２磁石で吸着させて行なうようにしたので、リンク機構部の回動及び逆回動によるナットチャックの上下動のみの単純な構成で実現することができる。

本発明によれば、装置全体の小型化及び製造費の低コスト化を図ることができるナット供給装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るナット供給装置の構成を示し、（ａ）はナット供給装置の側面図、（ｂ）は（ａ）に示すナット供給装置のナットチャック先端部分を拡大した一部断面図、（ｃ）は（ｂ）に示すナットチャック上に固定されたナットガイドの平面図である。 図１（ａ）に示すナット供給装置のチューブの先端部分の構成を示す正面図である。 （ａ）溶接ナットの外形を示す斜視図、（ｂ）溶接ナットの平面図、（ｃ）溶接ナットの側面図である。 本実施形態に係るナット供給装置のテンションロッドが挿通された貫通孔を示し、（ａ）は円形状の開口を示す斜視図、（ｂ）は楕円形状の開口を示す斜視図である。 本実施形態のナット供給装置のピストンロッド先端のロッドトップ部とテンションロッドの先端部とのリンク機構部への取付構造を示し、（ａ）はリンク機構部の両壁間の取付構造を示す側面図、（ｂ）はリンク機構部の両壁間の取付構造を示す上面図、（ｃ）はリンク機構部のロッドトップ部を挟む両壁間のトーションバネの取付構造を示す上面図である。 本実施形態に係るナット供給装置の構成を示し、（ａ）はピストンロッド及びテンションロッドを縮めた様態を側面から見た第１の一部断面図、（ｂ）はリンク機構部に取り付けられたナットチャック及び溶接ナットが滑走するナット送給チューブの先端部を拡大した第１の一部断面図である。 本実施形態に係るナット供給装置の構成を示し、（ａ）はピストンロッド及びテンションロッドを縮めた様態を側面から見た第２の一部断面図、（ｂ）はリンク機構部に取り付けられたナットチャック及び溶接ナットが排出されるナット送給チューブの先端部を拡大した第２の一部断面図である。 本実施形態に係るナット供給装置の構成を示し、（ａ）はピストンロッド及びテンションロッドを縮めた様態を側面から見た第３の一部断面図、（ｂ）はリンク機構部に取り付けられ、溶接ナットを受け止めたナットチャック及びナット送給チューブの先端部を拡大した第３の一部断面図である。 本実施形態に係るナット供給装置の構成を示し、（ａ）はピストンロッドを伸ばすと共にテンションロッドを最も伸ばした様態を側面から見た第４の一部断面図、（ｂ）は溶接ナットを保持するナットチャックの先端部を拡大した第４の一部断面図である。 本実施形態に係るナット供給装置の構成を示し、（ａ）はピストンロッド及びテンションロッドを最も伸ばした様態を側面から見た第５の一部断面図、（ｂ）は溶接ナットを保持するナットチャックの先端部が上部電極のピンに嵌合された様子を拡大した第５の一部断面図である。 テンションロッドが最大限伸びた状態から、ピストンロッドが更に伸びてリンク機構部が回動してナットチャックの先端部が上部電極のピンに嵌合される様子を分解して示す一部断面図である。 本実施形態に係るナット供給装置の構成を示し、（ａ）はピストンロッド及びテンションロッドを縮めた様態を側面から見た第６の一部断面図、（ｂ）は溶接ナットを保持するナットチャックの先端部が上部電極から離れた様子を拡大した第６の一部断面図である。 本実施形態に係るナット供給装置の構成を示し、（ａ）はピストンロッド及びテンションロッドを最も縮めた様態を側面から見た第７の一部断面図、（ｂ）はリンク機構部に取り付けられたナットチャック及びナット送給チューブの先端部を拡大した第７の一部断面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜実施形態の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係るナット供給装置の構成を示し、（ａ）はナット供給装置の側面図、（ｂ）は（ａ）に示すナット供給装置のナットチャック先端部分を拡大した一部断面図、（ｃ）は（ｂ）に示すナットチャック上に固定されたナットガイドの平面図である。図２は、図１（ａ）に示すナット供給装置のナット送給チューブの先端部分の構造を示す正面図である。

ナット供給装置１０は、図１（ａ）に示すように、上下に対向する上部電極２と下部電極３とを有する抵抗溶接機１の上部電極２に、溶接ナットＮ｛図１（ｂ）｝を供給するものである。このナット供給装置１０は、傾斜状に配置された長手形状のナット供給進退部（進退部ともいう）１２と、進退部１２の上側にＬ形状のベースプレート１３を介して併設されたナット供給補助部（補助部ともいう）４０と、進退部１２及び補助部４０の各先端が取り付けられるリンク機構部３３と、補助部４０の上側にベースプレート１３を介して傾斜状に組み付けられたナット送給チューブ（チューブともいう）１４とを備える。ベースプレート１３は、請求項記載のプレートを構成する。

溶接ナットＮは、例えば、図３（ａ）の斜視図に示すように外形が概略直方体形状であり、図３（ｂ）の平面図及び（ｃ）の側面図にも示すように、その直方体形状の４隅に突起物Ｎ１が突き出ている。各突起物Ｎ１が図１（ａ）に示す下部電極３の下部ガイドピン（下部ピンともいう）３ａにセットされた鉄板等のワークＷに溶接される。また、図３（ａ）に示すように、直方体形状の中央部分に上下に貫通するネジ穴Ｎ２が形成されている。

図１（ａ）に示すナット供給進退部１２は、エアシリンダ２１と、ピストンロッド２３と、ロッドトップ部２５と、ナットチャック２４とを備えて構成されている。補助部４０は、テンションロッド４１と、ロッドカバー４２とを備えて構成されている。

エアシリンダ２１は筒状を成し、この内部に棒状のピストンロッド２３が移動自在（進退自在）に挿通されて組み込まれている。このピストンロッド２３は、鉄等の曲がり難い材質の棒により形成されており、エアシリンダ２１内でピストンロッド２３を回り止め機構で回らないようにしてある。或いは、ピストンロッド２３に多角柱棒を用い、エアシリンダ２１の出入口もその多角柱棒に合わせた形状とし、ピストンロッド２３がエアシリンダ２１に対して回らないようにしてもよい。

このエアシリンダ２１の上にはロッドカバー４２が併設されている。ロッドカバー４２は筒状を成し、この内部に棒状のテンションロッド４１が移動自在（進退自在）に挿通されて組み込まれている。

テンションロッド４１は、小径の金属棒等により形成されており、図４（ａ）に示すように、ベースプレート１３に設けられた貫通孔１３ａに移動自在に挿通されてロッドカバー４２に収容されている。ロッドカバー４２内のテンションロッド４１の基端部には、ウレタン等のクッション材４３ａを介して止め部４３が、ロッド４１を周回して固定されている。止め部４３及びクッション材４３ａは、貫通孔１３ａの径よりも大きいサイズとなっている。

また、ベースプレート１３に設けられた貫通孔１３ａは、テンションロッド４１が上下に所定長さ移動可能なサイズとしてある。但し、貫通孔１３ａは、テンションロッド４１が上下に所定長さ移動可能で、且つ止め部４３よりも小さければ、図４（ｂ）に符号１３ｂで示すように縦長の楕円形状や、図示せぬ長方形状や菱形等の他の形状であってもよい。

ここで、テンションロッド４１は、貫通孔１３ａに単に挿通されているので、この挿通構造のみで見ると回転自在である。しかし、テンションロッド４１の先端部は、リンク機構部３３を介してピストンロッド２３の先端のロッドトップ部２５に連結されており、ピストンロッド２３は、上述したように回らない構造となっている。このピストンロッド２３との組合せにより、テンションロッド４１も回らないようになる。

図１（ａ）に示すエアシリンダ２１内に空気が導入されて圧縮されると、この圧縮空気でピストンロッド２３が押し出され、この逆に、エアシリンダ２１内の圧縮空気が引き抜かれると、ピストンロッド２３が後退して図６（ａ）に示すように縮むようになっている。図１（ａ）に戻って、ピストンロッド２３の先端のロッドトップ部２５とテンションロッド４１の先端部とはリンク機構部３３で連結されているので、テンションロッド４１はピストンロッド２３の伸縮に応じて伸縮するようになっている。なお、ピストンロッド２３により、請求項記載の第１ロッドが構成され、テンションロッド４１により、請求項記載の第２ロッドが構成されている。

図１（ａ）に示すピストンロッド２３及びテンションロッド４１の状態は、双方のロッド２３，４１が最も前進して伸びた状態である。これと逆に、図６（ａ）の一部断面図に示すピストンロッド２３及びテンションロッド４１の状態は、双方のロッド２３，４１が最も後退して縮んだ状態である。

図１（ａ）に示すピストンロッド２３の先端部にはロッドトップ部２５が固定されており、このロッドトップ部２５とテンションロッド４１の先端部の双方には、リンク機構部３３が円弧状に回動自在に取り付けられている。なお、リンク機構部３３が円弧状に回動する動作を、リンク動作という。

リンク機構部３３の部分を、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して更に説明する。図５（ａ）はリンク機構部３３、ピストンロッド２３及びテンションロッド４１の取付部分の側面図であり、図５（ｂ）は（ａ）を上面から見た図である。図５（ｂ）に示すように、ロッドトップ部２５とテンションロッド４１の先端部とを両側から挟むリンク機構部３３の両壁３３ｍには、各壁３３ｍを貫通する第１貫通３３ａ孔及び第２貫通孔３３ｂが離間して形成されている。また、ロッドトップ部２５にも貫通孔２５ａが形成されている。

ロッドトップ部２５の貫通孔２５ａと、各壁面３３ｍの第１貫通孔３３ａには、ヒンジピン３４ａが連通状態に挿通されている。また、テンションロッド４１の先端は図６（ｂ）に符号４１ａで示すように環状に折り曲げられている。この折り曲げ部分を環状折曲部４１ａという。図５（ｂ）に戻って、その環状折曲部４１ａの穴と、両側壁面３３ｍの第２貫通孔３３ｂには、ヒンジピン３４ｂが連通状態に挿通されている。これによって、ロッドトップ部２５及びテンションロッド４１の先端部に、リンク機構部３３が取り付けられている。また、第１貫通孔３３ａと第２貫通孔３３ｂは、これら貫通孔３３ａ，３３ｂを介して取り付けられるピストンロッド２３とテンションロッド４１とが後退した時に、図６（ａ）に示すように略平行状態となる長さ離間している。

更に、図５（ｃ）に示すように、ロッドトップ部２５と、両壁３３ｍとの間にはトーションバネ２８が組み付けられている。図１０（ｂ）に示すように、リンク機構部３３に固定された後述のナットチャック２４の先端部２４ａが上部電極２に溶接ナットＮを供給する位置においては、トーションバネ２８には、矢印Ｙ３で示す方向と逆方向に向かう反発力が溜まるようになっている。この状態からピストンロッド２３が縮んで、図１２（ｂ）に矢印Ｙ５で示すように、ナットチャック２４が上部電極２から離間する際に、トーションバネ２８は、その離間動作を上記反発力で補助する役割を果たす。また、トーションバネ２８は、リンク機構部３３のガタつきを無くす役割も果たしている。

ナットチャック２４は、図６（ｂ）に示すように、側面形状がクランク形状（後述）に曲がった金属等の板（例えば、金属板とする）により形成されており、リンク機構部３３の両壁面３３ｍの下方側面に固定されている。なお、クランク形状とは、直線軸に対して先端側と基端側とが略線対称に所定角度で屈曲した形状である。

更に説明すると、ナットチャック２４は、図１（ａ）に示すように、ピストンロッド２３が最も伸びる際のリンク機構部３３のリンク動作により、先端部２４ａが水平状態となるようにリンク機構部３３に固定されている。先端部２４ａの水平状態とは、ナット供給装置１０が設置される水平な床面（基準面）と平行な状態である。

先端部２４ａには、図１（ｂ）に示すように、その上面に、溶接ナットＮが入るコ字形状｛図１（ｃ）｝のナットガイド２６が固定され、その下面に、ナットガイド２６の反対位置に永久磁石（磁石）２７ａが固定されている。先端部２４ａは、図６（ｂ）に示すように、ピストンロッド２３が最も縮んだ場合に、傾斜状のチューブ１４の排出口側に、その傾斜に沿って斜めに配置される。この配置されたナットガイド２６の上方には、ギャップを介してナットプッシャ３２が配置される状態となる。

ナットプッシャ３２が固定されるナット送給チューブ１４について説明する。チューブ１４は、図示せぬコンプレッサからの空気圧により、図６（ｂ）に矢印Ｙ１で示すように、溶接ナットＮを一定間隔でナットチャック２４のナットガイド２６へ送給するものである。更に、チューブ１４は、断面四角形状のチューブであって、溶接ナットＮが、矢印Ｙ１で示す下方側に滑走（移動）可能な断面サイズの空洞１４ａとなっている。空洞１４ａの両端は開口している。チューブ１４の先端側の開口部分の上面には、固定部材３１により、概略Ｌ字形状のナットプッシャ３２が固定されている。

また、固定部材３１のナットプッシャ３２の固定面と反対側の面には、ブラケット３５が固定されている。ブラケット３５は、チューブ１４内を溶接ナットＮが落下する際に生じるチューブ１４の振動及びずれを抑制するものである。このブラケット３５は、固定部材３１からチューブ１４と平行に突き出た板３５ａに、円柱部３５ｂが直交状態に取り付けられている。円柱部３５ｂの先端は、チューブ１４の外面に埋め込まれている。この構造のブラケット３５によりチューブ１４の振動及びずれが抑制されるようになっている。これらナットプッシャ３２、固定部材３１、ブラケット３５、ベースプレート１３及びチューブ１４（断面図）の構成を正面から見ると図２に示すようになる。

ナットプッシャ３２は、固定部材３１への固定部分から９０度以上折れ曲がった部分が先端側に突き出ている。この突出部分を、上爪部３２ａという。ピストンロッド２３が最も後退した状態では、上爪部３２ａがナットチャック２４の先端部２４ａと略平行となる。上爪部３２ａと先端部２４ａとの間隔は、溶接ナットＮの高さよりもやや高い寸法となっており、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、チューブ１４から所定速度で排出される溶接ナットＮが入り込むようになっている。

つまり、図６（ｂ）に示すように、ピストンロッド２３が最も後退した状態において、チューブ１４を滑走した溶接ナットＮは、図７（ｂ）に示すように、チューブ１４から排出され、図８（ｂ）に示すように、ナットチャック２４の先端部２４ａと上爪部３２ａとの間のナットガイド２６で受け止められ、磁石２７ａの磁力で吸着される。この際、溶接ナットＮは、チューブ１４から所定速度で勢いよくナットガイド２６へ排出されるが、上爪部３２ａがあるので上方へ跳ねて床等に落ちることはない。

また、ナットガイド２６は、溶接ナットＮの排出軌道に沿って傾斜状態となった先端部２４ａと上爪部３２ａとの間に配置されているので、先端部２４ａ、上爪部３２ａ及びナットガイド２６でポケット状となっており、溶接ナットＮを受け止め易くなっている。この構成においては、ナットガイド２６が固定された先端部２４ａは、ピストンロッド２３の伸長方向に向かって傾斜し、この傾斜した先端部２４ａの表面に溶接ナットＮが、その裏面の磁石２７ａで吸着されている。この傾斜状の吸着のため、図９（ａ）に示すように、ピストンロッド２３を伸ばす場合に高速に伸ばしても、溶接ナットＮが落下し難くなっている。

また、図６（ｂ）に示すように、ナットチャック２４の基端部２４ｂには、先端部２４ａの位置決め用ネジ２９が取り付けられている。位置決め用ネジ２９は、その基端部２４ｂに貫通して形成されたネジ穴２４ｃにナット２９ａを介して螺合されている。位置決め用ネジ２９の先端は、ロッドトップ部２５の側面側に突出するようになっており、この突出加減で、ピストンロッド２３が最も後退している際にナットチャック２４の先端部２４ａの位置を上下に調整する。位置決め用ネジ２９を長く突出させれば、先端部２４ａが上方へ移動し、未突出とすれば先端部２４ａが下方側の位置となる。これにより、チューブ１４からの溶接ナットＮを適正にナットガイド２６へ排出するようになっている。

図９（ａ）に示すテンションロッド４１は、止め部４３がベースプレート１３に突き当たって伸長が止まった状態であり、これがテンションロッド４１が最も伸びた状態となる。止め部４３がベースプレート１３に突き当たった場合、止め部４３は、クッション材４３ａを介して固定されているので、突き当たった際の衝撃を吸収する。このため、テンションロッド４１が最も伸びた際に、進退部１２全体に与える衝撃による振動を抑制することができる。

更に、テンションロッド４１が最も伸びた状態では、テンションロッド４１の先端部２４ａが、抵抗溶接機１の永久磁石（磁石ともいう）２７ｂが内蔵された上部電極２と下部電極３との間に、斜め姿勢で配置される。この際、ピストンロッド２３には、まだ伸びに余裕がある。なお、請求項記載の第１磁石が磁石２７ａ、第２磁石が磁石２７ｂである。

ピストンロッド２３が、図１０（ａ）に矢印Ｙ２で示すように更に前進して伸びると、図１０（ｂ）に示すように、リンク機構部３３がヒンジピン３４ｂを回転軸として回動し、ナットチャック２４も同様に回動する。この回動時には、図１１に矢印Ｙ２ａで示し且つ一点鎖線で描画するように、ピストンロッド２３のみが若干前進するが、テンションロッド４１は止め部４３｛図９（ａ）｝がベースプレート１３に当接しているため前進不可能となっている。

このため、ピストンロッド２３が前進（矢印Ｙ２ａ）すると、ナットチャック２４がヒンジピン３４ｂを回転軸として図面に向かって反時計回り（左方向）に回動する。この際、ピストンロッド２３は曲がり難い棒なので、このピストンロッド２３をベースとして、上記の回動力によって、テンションロッド４１の先端の環状折曲部４１ａを上方（Ｙ２ｂ方向）へ持ち上げる力が働く。

テンションロッド４１の基端側は、ベースプレート１３の貫通孔１３ａ｛図４（ａ）｝に上下動可能に挿通されている。このため、テンションロッド４１の先端を上方へ持ち上げる力が働くと、テンションロッド４１の基端側は下方へ移動する。従って、テンションロッド４１の環状折曲部４１ａが、矢印Ｙ２ｂで示し且つ一点鎖線で描画するように斜め上方へ移動する。即ち、矢印Ｙ３で示すように、リンク機構部３３及びナットチャック２４の全体が、リンク動作しながら若干上方へ移動することになる。

なお、テンションロッド４１の基端部が挿通される貫通孔１３ａが、その基端部が略上下動できない径サイズとした場合は、テンションロッド４１を撓んで元に戻る材質又は太さの棒で形成してもよい。この場合は、上述したようにテンションロッド４１の先端を上方へ持ち上げる力が働くと、テンションロッド４１の略中央区間が下方側に撓んで、テンションロッド４１の環状折曲部４１ａが、上述したと同様に斜め上方へ移動（矢印Ｙ２ｂ）することになる。

また、ナットチャック２４の先端部２４ａが、上述したリンク動作しながら斜め上方に移動することにより、先端部２４ａに磁石２７ａで保持された溶接ナットＮが、上部電極２の下面から下方へ突き出た上部ピン２ａ｛図９（ｂ）参照｝に嵌合する。この嵌合した溶接ナットＮは、上部電極２に内蔵された磁石２７ｂにも吸着される。この場合、テンションロッド４１の先端部の軸３４ｂが固定された状態で、ナットチャック２４が回動するよりも、溶接ナットＮが上部ピン２ａに嵌合され易い。

その磁石２７ｂの磁力は、ナットチャック２４の下面の磁石２７ａの磁力よりも所定以上強くなっている。この磁力の強さは、図１２（ａ）に矢印Ｙ４示すようにピストンロッド２３が後退して、図１２（ｂ）に矢印Ｙ５で示すように、ナットチャック２４の先端部２４ａが上部電極２から離間した際に、上部ピン２ａに嵌合及び吸着された溶接ナットＮが上部電極２側に残り、ナットチャック２４から離れる強さとなっている。

＜実施形態の動作＞
次に、本実施形態のナット供給装置１０によって溶接ナットＮを、抵抗溶接機１の上部電極２に供給する際の動作を説明する。

初期状態として、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ナット供給装置１０において、ナット供給進退部１２のピストンロッド２３が、最も後退して縮んだ状態となっているとする。これにより、ナットチャック２４の先端部２４ａの上面がチューブ１４の開口縁に傾斜状に略当接している。

この状態において、図６（ｂ）に示すように、一定間隔で順次送給される溶接ナットＮが、矢印Ｙ１で示すようにチューブ１４内を滑走してきたとする。この滑走する溶接ナットＮは、図７（ｂ）に示すように、チューブ１４から排出され、図８（ｂ）に示すように、ナットチャック２４の先端部２４ａと上爪部３２ａとの間のナットガイド２６で受け止められ、磁石２７ａの磁力で吸着される。この際、溶接ナットＮは、チューブ１４から勢いよく排出されるが、先端部２４ａ、上爪部３２ａ及びナットガイド２６によるポケット状の内部に確実に入って、磁石２７ａで吸着されることになる。

次に、図９（ａ）に示すように、エアシリンダ２１でピストンロッド２３が高速で押し出されて、その先端側のナットチャック２４の先端部２４ａが、上部電極２と下部電極３間に配置されたとする。この際、先端部２４ａは、上述したように傾斜状でありこの表面のナットガイド２６に磁石２７ａで吸着されているので、ピストンロッド２３が高速に伸びても溶接ナットＮが脱落しない。

次に、図１０（ａ）に矢印Ｙ２で示すように、テンションロッド４１が最も前進して停止した状態でピストンロッド２３が更に前進して伸びる場合、即ち、図１１に矢印Ｙ２ａで示すように、ピストンロッド２３が前進すると、一点鎖線で示すように、リンク機構部３３がヒンジピン３４ｂを回転軸として左方向に回動し、ナットチャック２４も同様に回動する。この回動時には、ピストンロッド２３のみが若干前進（矢印Ｙ２ａ）するが、テンションロッド４１は止め部４３｛図９（ａ）｝がベースプレート１３に当接しており前進不可能である。

しかし、ピストンロッド２３は曲がり難い棒なので、このピストンロッド２３をベースとして、上記の回動力によって、テンションロッド４１の先端の環状折曲部４１ａを上方へ持ち上げる力が働き、テンションロッド４１の先端の環状折曲部４１ａが、矢印Ｙ２ｂで示すように斜め上方へ移動する。即ち、矢印Ｙ３で示すように、リンク機構部３３及びナットチャック２４の全体が、リンク動作しながら若干上方へ移動する。

この移動により、先端部２４ａのナットガイド２６に磁石２７ａで保持された溶接ナットＮが、上部電極２の下面から下方へ突き出た上部ピン２ａ｛図９（ｂ）参照｝に嵌合する。この際、溶接ナットＮは、上部電極２に内蔵された磁石２７ｂにも吸着される。この吸着までのリンク機構部３３のリンク動作は、ピストンロッド２３が高速に前進する動作により実行されるので、同様に高速に行なわれる。

上部電極２内の磁石２７ｂの磁力は、先端部２４ａの下面の磁石２７ａの磁力よりも所定以上強いので、図１２（ｂ）に矢印Ｙ５示すように先端部２４ａが下方に下がって離間すると、ピン２ａに嵌合され吸着された溶接ナットＮが、先端部２４ａから離れ、上部電極２側に吸着された状態となる。

そして、図１３（ａ）に矢印Ｙ６で示すように、エアシリンダ２１によりピストンロッド２３が後退されると、図１３（ｂ）に示すように、ピストンロッド２３が最も後退した位置まで縮む。この状態で、前述したように溶接ナットＮの送給が再度開始される。以上の動作が繰り返される。

＜実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態のナット供給装置１０は、抵抗溶接機１の上部電極２にナットとしての溶接ナットＮを供給するものであり、エアシリンダ２１により前進及びこの逆方向に後退する棒状のピストンロッド２３と、ピストンロッド２３と連動して前後退し、ピストンロッド２３の上方に配置された棒状のテンションロッド４１とを備える。更に、空気圧により溶接ナットＮを送給するチューブ１４と、各ロッド２３，４１の各先端部に、軸３４ａ，３４ｂで回動自在に組み付けられたリンク機構部３３と、リンク機構部３３の前進側である先端に固定され、チューブ１４で送給される溶接ナットＮを受け止めて保持するナットガイド２６を上面に有するナットチャック２４とを備える。リンク機構部３３は、テンションロッド４１が最も前進して停止した状態でピストンロッド２３が更に前進した際に、ナットチャック２４に保持された溶接ナットＮが上部電極２に供給されるように、テンションロッド４１の先端部に固定された軸３４ｂを中心に回動するようにした。

この構成によれば、ナット供給装置１０を構成するエアシリンダ２１が１つで済み、２本のロッド２３，４１とチューブ１４とを互いに緩やかな傾斜状に併設した構成で済む。従って、上下方向に伸びる部品は無い。このため、部品点数が少なく且つ全体をコンパクトに構成できるので、ナット供給装置１０全体の小型化及び製造費の低コスト化を図ることができる。

また、リンク機構部３３におけるテンションロッド４１の先端部は、ピストンロッド２３の先端部（ロッドトップ部２５の先端部）よりも前進側に配置されており、テンションロッド４１が最も前進して停止した状態でピストンロッド２３が更に前進した際に、テンションロッド４１の先端部の軸３４ｂが上向きに移動する構成とした。

この構成によれば、ナットチャック２４の前端が上向きに移動するので、テンションロッド４１の先端部の軸３４ｂが固定された状態で、ナットチャック２４が回動するよりも、溶接ナットＮを上部ピン２ａに嵌合し易くすることができる。

また、テンションロッド４１は、エアシリンダ２１に固定されて上方へ突出したベースプレート１３の貫通孔１３ａに挿通されて支持され、貫通孔１３ａ（又は１３ｂ）は、貫通孔１３ａに挿通されたテンションロッド４１が上下に所定長さ移動できる開口形状となっている構成とした。

この構成によれば、ピストンロッド２３の前進と共にリンク機構部３３で連結されたテンションロッド４１の前進により、テンションロッド４１の止め部４３がベースプレート１３に突き当たって伸び止まった位置から、ピストンロッド２３が更に前進すると、テンションロッド４１は伸び止まっているので、リンク機構部３３がテンションロッド４１の先端部４１ａ（環状折曲部４１ａ）の軸３４ｂを中心に回動する。この際、その回動する力によって、テンションロッド４１の先端部４１ａの軸を上方へ持ち上げる力が働く。

テンションロッド４１の基端側はベースプレート１３の貫通孔１３ａに上下動可能に挿通されているため、テンションロッド４１の先端部４１ａに、上述した上方へ持ち上げる力が働くと、テンションロッド４１の基端側は下方へ移動する。このため、テンションロッド４１の先端部４１ａの軸３４ｂは斜め上方へ移動する。これによって、リンク機構部３３及びナットチャック２４の双方が、回動しながら若干上方へ移動することになる。つまり、双方が一端下がる動作は無くなる。従って、ナットチャック２４のナットガイド２６に保持された溶接ナットＮを、上部電極２に効率良く供給することができる。

また、テンションロッド４１を撓んで元に戻る材質の棒で形成する構成とした。

この構成によれば、前述したように、テンションロッド４１の先端部の軸を上方へ持ち上げる力が働くと、テンションロッド４１の略中央区間が下方側に撓んでテンションロッド４１の先端部の軸が斜め上方へ移動する。これによって、ナットチャック２４のナットガイド２６に保持された溶接ナットＮを、上部電極２に効率良く供給することができる。

また、チューブ１４の開口部の上面に、ナット排出方向へ延在する上爪部３２ａを備える。ピストンロッド２３が最も後退した際に、ナットチャック２４の上面が、チューブ１４で送給される溶接ナットＮの軌道に沿って傾斜した状態でチューブ１４の開口部の縁に略当接し、この略当接したナットチャック上面の上方に所定間隔空けて上爪部３２ａが配置されるように構成した。

この構成によれば、ピストンロッド２３が最も後退した際に、ナットガイド２６が、溶接ナットＮの排出軌道に沿って傾斜状態となったナットチャック２４の上面と、上爪部３２ａとの間に配置される。このため、ナットチャック２４の上面、上爪部３２ａ及びナットガイド２６でポケット状となり、チューブ１４から溶接ナットＮが高速に排出されてきても容易且つ確実に受け止めることができる。

また、ナットチャック２４の下面におけるナットガイド２６の反対位置に第１磁石２７ａを備え、上部電極２の下面側に、第１磁石２７ａよりも強い磁力で溶接ナットＮを吸着する第２磁石２７ｂを備える構成とした。

この構成によれば、傾斜状態のナットチャック２４上面のナットガイド２６で受け止められた溶接ナットＮが、ナットチャック２４下面の第１磁石２７ａで吸着されて保持される。この保持状態でピストンロッド２３を前進させる場合、前進方向は概略ナットチャック２４上面の傾斜方向である。このようにピストンロッド２３がナット保持面の傾斜方向に前進するので、ピストンロッド２３を高速で前進させても、溶接ナットＮを振り落とす力が加わることがなく、このため、溶接ナットＮを落下しないようにすることができる。従って、ナット供給の高速化を図ることができる。

また、ナットチャック２４の第１磁石２７ａに吸着されている溶接ナットＮが円弧状に上昇して上部電極２に当接すると、この溶接ナットＮは上部電極２の第２磁石２７ｂにも吸着される。この後、ナットチャック２４が円弧状に下降すると、第２磁石２７ｂの磁力は第１磁石２７ａの磁力よりも強いので、溶接ナットＮが上部電極２の第２磁石２７ｂに吸着されたままとなる。従って、溶接ナットＮを適正に上部電極２に受け渡すことができる。この受け渡しを、溶接ナットＮを上部電極２に第２磁石２７ｂで吸着させて行なうようにしたので、リンク機構部３３の回動及び逆回動によるナットチャック２４の上下動のみの単純な構成で実現することができる。

その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。溶接ナットＮは、一般的な各種のナットでもよく、この他、ナット以外の磁性材料による環状金属部材でもよい。

１ 抵抗溶接機
２ 上部電極
２ａ 上部ガイドピン
３ 下部電極
３ａ 下部ガイドピン
１０ ナット供給装置
１２ ナット供給進退部
１３ ベースプレート
１３ａ，１３ｂ 貫通孔
１４ ナット送給チューブ（チューブ）
１４ａ 空洞
２１ エアシリンダ
２３ ピストンロッド
２４ ナットチャック
２４ａ 先端部
２４ｂ 基端部
２５ ロッドトップ部
２６ ナットガイド
２７ａ 永久磁石（第１磁石）
２７ｂ 永久磁石（第２磁石）
２８ トーションバネ
２９ 位置決め用ネジ
３１ 固定部材
３２ ナットプッシャ
３２ａ 上爪部
３３ リンク機構部
３３ｍ リンク機構部の壁
３４ａ，３４ｂ 軸
３５ ブラケット
３５ａ 板
３５ｂ 円柱部
４０ ナット供給補助部
４１ テンションロッド
４１ａ 環状折曲部
４２ ロッドカバー４２
４３ 止め部
４３ａ クッション材
Ｎ 溶接ナット
Ｗ ワーク

Claims (6)

1. 抵抗溶接機の上部電極にナットを供給するナット供給装置において、
   エアシリンダにより前進及びこの逆方向に後退する棒状の第１ロッドと、
   前記第１ロッドと連動して前後退し、当該第１ロッドの上方に配置された棒状の第２ロッドと、
   空気圧により前記ナットを送給するチューブと、
   前記第１ロッド及び前記第２ロッドの各先端部に、軸で回動自在に組み付けられたリンク機構部と、
   前記リンク機構部の前記前進側である先端に固定され、前記チューブで送給されるナットを受け止めて保持するナットガイドを上面に有するナットチャックと、
   を備え、
   前記リンク機構部は、前記第２ロッドが最も前進して停止した状態で前記第１ロッドが更に前進した際に、前記ナットチャックに保持されたナットが前記上部電極に供給されるように、当該第２ロッドの先端部に固定された軸を中心に回動する
   ことを特徴とするナット供給装置。
2. 前記リンク機構部における前記第２ロッドの先端部は、前記第１ロッドの先端部よりも前記前進側に配置されており、
   前記第２ロッドが最も前進して停止した状態で前記第１ロッドが更に前進した際に、当該第２ロッドの先端部の軸が上向きに移動する
   ことを特徴とする請求項１に記載のナット供給装置。
3. 前記第２ロッドは、前記エアシリンダに固定されて上方へ突出したプレートの貫通孔に挿通されて支持され、
   前記貫通孔は、当該貫通孔に挿通された前記第２ロッドが上下に所定長さ移動できる開口形状となっている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のナット供給装置。
4. 前記第２ロッドを撓んで元に戻る材質の棒で形成した
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のナット供給装置。
5. 前記チューブの開口部の上面に、ナット排出方向へ延在する上爪部を備え、
   前記第１ロッドが最も後退した際に、前記ナットチャックの上面が、前記チューブで送給されるナットの軌道に沿って傾斜した状態で当該チューブの開口部の縁に略当接し、この略当接したナットチャック上面の上方に所定間隔空けて前記上爪部が配置されるようにした
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のナット供給装置。
6. 前記ナットチャックの下面における前記ナットガイドの反対位置に第１磁石を備え、
   前記上部電極の下面側に、前記第１磁石よりも強い磁力で前記ナットを吸着する第２磁石を備えた
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のナット供給装置。

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