JP6191979B1 - 部品の停止通過ユニットおよびねじ締め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移送されてきた部品を所定の箇所で確実に停止させて、停止通過ユニットの配置姿勢がどのように変化しても、停止位置を維持し、ねじ締め装置の作動性を向上すること。【解決手段】ユニット本体４に部品通路５が形成され、部品通路５を開閉する開閉部材１３が設けられ、開閉部材１３に、部品受け止め用のストッパ面１９と、部品通過用の通過孔１８が設けられ、ストッパ面１９が部品停止位置に位置しているときに、吸引機能によって部品１の位置決めを行うとともに、通過孔１８が部品通過位置に位置しているときに、吸引力消滅によって部品１を通過させる吸引手段２３が設けられている。上記停止通過ユニットが採用されたねじ締め装置が形成されている。【選択図】図１

Description

この発明は、種々な機器に装着できるとともに、部品の停止と通過を確実に行う、部品の停止通過ユニットおよびねじ締め装置に関している。

特開２００８−２４６５７５号公報には、部品通路を進退式の開閉部材で開閉し、部品停止を行うときには、開閉部材のストッパ面に部品を載置して部品停止を行い、部品通過を行うときには、開閉部材の通過孔を部品通路に合致させて部品通過を行うことが記載されている。

特開２００８−２４６５７５号公報

上記特許文献に記載されている技術によれば、部品がストッパ面に載置されているときに、停止通過ユニットが傾いたり、上下方向が逆になったりすると、部品がストッパ面から離れた位置に移動するので、そのつぎの部品通過の段階においては、部品が所定の箇所に存在しない、という問題がある。また、部品が高速でストッパ面に衝突すると、部品が弾かれて部品の停止姿勢に異常をきたすことが発生する。

本発明は、上記の問題点を解決するために提供された部品の停止通過ユニットであり、高速で移送されてきた部品を所定の箇所で確実に停止させて、停止通過ユニットの配置姿勢がどのように変化しても、上記停止位置を維持すること、並びにねじ締め装置の作動性向上を主たる目的としている。

請求項１記載の発明は、ユニット本体に部品通路が形成され、部品通路を開閉する開閉部材が設けられ、開閉部材に、部品受け止め用のストッパ面と、部品通過用の通過孔が設けられ、ストッパ面が部品停止位置に位置しているときに、吸引機能によって部品の位置決めを行うとともに、通過孔が部品通過位置に位置しているときに、吸引力消滅によって部品を通過させる吸引手段が設けられていることを特徴とする部品の停止通過ユニットである。

部品を停止するときには、開閉部材が移動してストッパ面が部品通路を閉鎖し、同時に、吸引手段が部品吸引位置に位置づけられる。したがって、ストッパ面に受け止められた部品は、ストッパ面に接触した状態で吸引手段の吸引力を受けるので、部品がストッパ面に衝突した場合であっても、部品は弾き飛ばされるようなことがなく、ストッパ面に接触した所定の位置に位置決めされる。

例えば、吸引手段を永久磁石で構成した場合には、ストッパ面が部品通路を閉鎖しているときに、永久磁石が部品通路に近い箇所に位置するようにする。このような構成により、永久磁石の吸引機能が確実に部品に対して作用し、部品がストッパ面に接触した箇所で位置決めがなされる。したがって、ロボット装置で動作する電気抵抗溶接機に、本願発明にかかる停止通過ユニットが装着されているような場合であっても、プロジェクションボルトのような部品は所定箇所に位置決めされ、溶接動作が正常になされる。

また、通過孔が部品通路を開通しているときに、永久磁石が部品通路から離隔した箇所に位置するようにする。このような構成により、部品に対する永久磁石の吸引機能が実質的に消滅し、部品の通過孔通過が許容される。

部品は、ストッパ面に接触した状態で吸引手段に吸引されるので、部品の停止姿勢が均一になる。このため、通過孔が開通したときに、部品は正常な姿勢で通過孔を通過し、部品移送が正常になされる。とくに、吸引手段によってストッパ面に接触している部品が、部品通路の内壁面に吸着されているときには、部品の停止姿勢を常に一定に保つことができて、通過孔を通過するときの部品姿勢を正常に維持することが確保できる。

部品はストッパ面に接触した位置で位置決めされるので、部品の存在を検知することが確実になされる。つまり、部品の停止位置が常に一定箇所であるから、光電センサーのような検知手段の配置が行いやすくなり、同時に、安定したセンサー動作が確保できる。

請求項２記載の発明は、ユニット本体の端部が部品通過孔を有する支持基部材に結合され、ユニット本体の端部に形成した凹溝と支持基部材によって、開閉部材を案内する挿通孔が形成され、開閉部材の開閉動作を行う進退駆動手段がユニット本体または支持基部材に結合した支持部材を介して取り付けられている請求項１記載の部品の停止通過ユニットである。

凹溝を有するユニット本体を支持基部材に結合することによって、進退動作をする開閉部材の挿通孔が形成されるので、挿通孔の形成が簡単に行える。そして、凹溝はユニット本体の端部に単純な加工方法で形成すればよいので、孔開け加工のような工数のかかる加工が回避できて、生産性向上にとって効果的である。

エアシリンダや進退出力式電動モータなどで形成された進退駆動手段が、ユニット本体または支持基部材に結合した支持部材を介して取り付けられている。このため、進退駆動手段とユニット本体または支持基部材との一体化構造が、高い結合剛性のもとで確保でき、また、構造簡素化が達成できる。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の停止通過ユニットが、ロボット装置に結合されている主基部材に、ボルトの停止通過を行うものとして取り付けられ、主基部材にボルトを保持して目的箇所であるねじ孔にねじ込むねじ締めユニットが取り付けられ、停止通過ユニットの後流側に、ボルトをねじ締めユニットに保持させる保持ヘッドまたはボルトをねじ締めユニットと同軸の位置に一時係止する保持ユニットが配置されているねじ締め装置である。

ボルトを停止するときには、開閉部材が移動してストッパ面が部品通路を閉鎖し、同時に、吸引手段が部品吸引位置に位置づけられる。したがって、ストッパ面に受け止められたボルトは、ストッパ面に接触した状態で吸引手段の吸引力を受けるので、ボルトがストッパ面に衝突した場合であっても、ボルトは弾き飛ばされるようなことがなく、ストッパ面に接触した所定の位置に位置決めされる。

例えば、吸引手段を永久磁石で構成した場合には、ストッパ面が部品通路を閉鎖しているときに、永久磁石が部品通路に近い箇所に位置するようにする。このような構成により、永久磁石の吸引機能が確実にボルトに対して作用し、ボルトがストッパ面に接触した箇所で位置決めがなされる。

また、通過孔が部品通路を開通しているときに、永久磁石が部品通路から離隔した箇所に位置するようにする。このような構成により、ボルトに対する永久磁石の吸引機能が実質的に消滅し、ボルトの通過孔通過が許容される。

ボルトは、ストッパ面に接触した状態で吸引手段に吸引されるので、ボルトの停止姿勢が均一になる。このため、通過孔が開通したときに、ボルトは正常な姿勢で通過孔を通過し、ボルト移送が正常になされる。とくに、吸引手段によってストッパ面に接触しているボルトが、部品通路の内壁面に吸着しているときには、ボルトの停止姿勢を常に一定に保つことができて、通過孔を通過するときの部品姿勢を正常に維持することが確保できる。

ボルトはストッパ面に接触した位置で位置決めされるので、ボルトの存在を検知することが確実になされる。つまり、ボルトの停止位置が常に一定箇所であるから、光電センサーのような検知手段の配置が行いやすくなり、同時に、安定したセンサー動作が確保できる。

主基部材に停止通過ユニットとねじ締めユニットが取り付けられているので、停止通過ユニットとボルトが保持される保持ヘッドまたは保持ユニットが接近させて配置できる。これにより、停止通過ユニットから送出されたボルトが確実に保持ヘッドまたは保持ユニットへ送給されるとともに、保持ヘッドまたは保持ユニットに対するボルトの衝撃を軽減することができる。

保持ユニットは、通常、開閉式チャック機構のような構造が採用されるが、このような機構の箇所にボルトが高速で激突すると、その箇所が異常摩耗を来したり、破損したりする。しかし、停止通過ユニットの停止通過機能によって、上記激突が解消されるので、ねじ締め装置の耐久性を向上させることができる。

本願発明は、上述のような停止通過ユニットおよびねじ締め装置に関するものであるが、以下に記載する実施例から明らかなように、部品の挙動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。

停止通過ユニットの各部の断面図である。 Ｃガン式溶接機に本ユニットを装着した場合の側面図である。 停止通過ユニットの各部の断面図である。 本ユニットの他の変型例を示す平面図である。 本ユニットの更に他の変型例を示す断面図である。 本ユニットをねじ締め装置に装着した事例の側面図である。 本ユニットをねじ締め装置に装着した他の事例の側面図である。

つぎに、本発明の部品の停止通過ユニットおよびねじ締め装置を実施するための形態を説明する。

図１〜図２は、本発明の実施例１を示す。

最初に、部品について説明する。

本願発明に係る停止通過ユニットを通過する部品としては、フランジ付きのプロジェクションボルト、六角形頭部を有するボルト、頭部付きの軸状部品、円筒状のディスタンスピースなど種々なものがある。ここでは、図１（Ａ）に２点鎖線で示すように、六角形頭部付きの鉄製のボルト１であり、頭部２と軸部３が一体になっている。ボルト１の全長は２８ｍｍである。

つぎに、ユニット本体について説明する。

符号１００は、停止通過ユニット全体を示している。その中核をなす部材が、ほぼ直方体のブロック状部材で製作したユニット本体４で構成されている。ユニット本体４は、ボルト１に対して、後述の磁石吸引力をできるだけ強く作用させるために、合成樹脂材料、アルミニウム、ステンレス鋼などの非磁性材料で製作されている。ここでは、ステンレス鋼が用いられている。

ユニット本体４の中央部に、上下方向に真っ直ぐな部品通路５が設けてある。この部品通路５の断面形状は円形であり、その内径寸法は、頭部２を円滑に通過させることができるように設定してある。

ユニット本体４の部品通路５の入口側に接手管７がボルト付けで結合してあり、ユニット本体４の部品通路５の出口側に接手管８がボルト付けで結合してある。接手管７と接手管８には、それぞれ合成樹脂製の供給ホース９、１０が接続してある。入口側の供給ホース９は、パーツフィーダなどのボルト供給源に接続してあり、出口側の供給ホース１０は、ボルト供給の目的箇所に到達させてある。目的箇所は、例えば、ねじ締め機の保持ヘッドや、後述の電気抵抗溶接機の保持ヘッド１２である。

図示していないが、パーツフィーダには、ボルト１を高速で移送するために、搬送空気が吹き込まれるようになっており、この高速移動をするボルト１が目的箇所である前記保持ヘッドに激突すると、保持ヘッドの受け面が損傷したり、正常な姿勢で保持されなかったりするので、停止通過ユニット１００でボルトを一旦停止し、その後、低速で保持ヘッドに送給するようになっている。

ここでは、ユニット本体４を上記のように、ほぼ直方体のブロック状部材で構成しているが、これを肉厚の管部材で構成することも可能である。

つぎに、開閉部材について説明する。

開閉部材１３には、移送されてきたボルト１を一旦停止する機能と、この一旦停止したボルト１を再び移送させる機能が付与してある。ここでは、開閉部材１３を進退させるようにしてあり、細長くて分厚い板材で構成されており、進退駆動手段であるエアシリンダ１４のピストンロッド１５が開閉部材１３に結合してある。

ユニット本体４に、部品通路５に対して直交した状態で、挿通孔１６が形成してある。そして、挿通孔１６の断面形状は、開閉部材１３が挿通孔１６との間に隙間のない状態で摺動できるように、矩形になっている。開閉部材１３には、中実の停止部１７と、その隣に通過孔１８が設けられ、停止部１７の表面が部品受け止め用のストッパ面１９とされている。開閉部材１３には、移送されてきたボルト１を受け止めるストッパ面１９と、部品通過用の通過孔１８が設けられている。

通過孔１８は円形の孔であり、部品通路５に合致すると、連続した単一の通路を形成するようになっている。

エアシリンダ１４の進退方向は、部品通路５の長手方向に対して、直交した方向とされ、ピストンロッド１５の進退方向もその方向に設定してある。エアシリンダ１４は、機枠などの静止部材２０に固定してある。そして、エアシリンダ１４に換えて、進退出力式の電動モータを採用することも可能である。また、静止部材２０に、支持部材２１を介してユニット本体４が結合してある。

エアシリンダ１４の進退出力により、ストッパ面１９が部品通路５を閉鎖したり、通過孔１８が部品通路５を開通したりするようになっている。

つぎに、吸引手段について説明する。

吸引手段は、ストッパ面１９が部品停止位置に位置しているときに、吸引機能によって、ボルト１を停止状態にした位置決めを行うとともに、通過孔１８が部品通過位置に位置しているときに、吸引力消滅によってボルト１を通過させる。

吸引手段は、符号２３で示してあり、永久磁石、電磁石、空気吸引などが用いられる。ここでは、永久磁石であり、永久磁石にも符号２３が付してある。開閉部材１３の端部に突部２４が設けられ、ここに形成した凹孔に永久磁石２３を嵌め込み、表面をカバー板２５で封じてある。

ユニット本体４の側面に凹部２６を形成し、ここに永久磁石２３が入り込むことによって、永久磁石２３が部品通路５の空間にできるだけ接近し、ボルト１を強く吸引するようになっている。つまり、ストッパ面１９が部品通路５を閉鎖する箇所に位置しているときに、永久磁石２３が部品通路５の空間部に最接近するように、永久磁石２３とストッパ面１９の相対位置が設定してある。

ボルト１が高速で部品通路５内に進入してきたときに、ボルト１がストッパ面１９に衝突して浮上方向へ弾き飛ばされないように、すなわち逆戻りしないようにする必要がある。そのために、永久磁石２３の中心線（吸引力中心線）とストッパ面１９の間隔Ｌをできるだけ小さくし、ボルト１がストッパ面１９から弾き飛ばされないようにしている。

つまり、移送されてきたボルト１は、ストッパ面１９で受け止められて弾かれることなく、直ちにストッパ面１９に接触した停止状態になり、これと同時に、図１（Ａ）に２点鎖線で示すように、ボルト１は部品通路５の永久磁石２３側の内面に吸着される。このようなボルト１の停止動作は、間隔Ｌを小さくしているために、ボルト１が弾き飛ばされないからである。

言い換えると、上記間隔Ｌは、永久磁石２３がストッパ面１９に接触しているボルト１の高さ位置よりも低い箇所に配置されていることによって、適正間隔Ｌとなる。ボルト１がストッパ面１９に突き当たった時点から、ボルト１に対して、常に部品通路５内面への吸引力が作用し、これによって飛び上がることが抑制されているからである。

図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面が同図の（Ｂ）図であり、この図から明らかなように、永久磁石２３が部品通路５に最も接近した位置に置かれ、同時に、通過孔１８は部品通路５からずれた位置に置かれている。

また、図１（Ｃ）に示すように、通過孔１８が部品通路５に合致しているときには、永久磁石２３は部品通路５から大幅に離隔し、永久磁石２３の吸引磁力はボルト１には及ばないようになっている。このため、ボルト１は、自重で移行したり搬送空気で移送されたりする。

つぎに、部品センサーについて説明する。

ボルト１がストッパ面１９上に停止しているかどうかを確認するために、部品センサーが設けられている。部品センサーとしては、ボルト１が接触して信号を発するタイプのもの、ボルト１が磁界内に入ると信号を発するもの、あるいは光電式のものなどが採用できる。ここでは、最後の光電式部品センサーである。

ユニット本体４に、部品通路５に直交する通孔２７が開けられ、ここをボルト検知用の光線が通過する。ブラケット２８を用いて投光部２９がユニット本体４の側面に固定され、ブラケット３０を用いて受光部３１がユニット本体４の側面に固定されている。そして、通孔２７の軸線がストッパ面１９上のボルト１を貫通する位置に、通孔２７が配置してある。

したがって、ボルト１は必ずストッパ面１９上に停止するので、この停止したボルト１に必ず検知用の光線が照射されて、ボルト１の存在を確実に検知する。

つぎに、停止通過ユニットの取り付け事例を説明する。

停止通過ユニット１００は、ねじ締め装置や溶接電極に向かうボルト供給通路の途中に配置されて、部品移送速度の緩和を図っている。ここでは、図２に示すように、ロボット装置で操作される電気抵抗溶接装置を例示している。ロボット装置３３は、一般的に採用されている形式のもので、６軸タイプのものである。このロボット装置３３に、コ字型またはＣ字型の溶接アーム３４が結合されており、Ｃガンタイプの溶接装置とされている。

溶接アーム３４の上腕部３５の先端にエアシリンダ３６が固定され、そのピストンロッド３７に可動電極３８が結合してある。上腕部３５に対向する下腕部３９の先端に、固定電極４０が取り付けられている。

可動電極３８には、プロジェクションボルト１の軸部が挿入される受入孔４１が形成され、その奥にボルト１の落下を防止する永久磁石４２が嵌め込んである。

前述の静止部材２０に相当する基部材にも、同じ符号２０が付してある。この基部材２０は、四角くて分厚い板材で作られている。上腕部３５の横側面にエアシリンダ４４が取り付けられ、そのピストンロッド４５に基部材２０が取り付けられ、基部材２０は鉛直方向に昇降するようになっている。

基部材２０にエアシリンダ１４と支持部材２１が結合されて、停止通過ユニット１００が基部材２０と一体化されている。基部材２０に、斜め方向に配置したエアシリンダ４６が固定され、そのピストンロッド４７の先端に、前述の保持ヘッド１２が取り付けてある。保持ヘッド１２に凹部４８が設けられ、供給ホース１０を落下してきたボルト１がここに入り込むようになっている。

なお、ボルト１はプロジェクションボルトであるため、その頭部は平たい円形のフランジとされ、鋼板部品４９に溶着される溶着用突起（図示していない）が設けてある。

停止通過ユニット１００を通過したボルト１は、保持ヘッド１２の凹部４８で受止められると、エアシリンダ４６の動作で保持ヘッド１２が進出して、可動電極３８と同軸位置で停止する。ついで、エアシリンダ４４の動作で保持ヘッド１２が上昇して、軸部３が受入孔４１に挿入され、永久磁石４２で保持される。その後、保持ヘッド１２が元の位置にもどると、可動電極３８が進出して鋼板部品４９にボルト１が溶接される。

以上に説明した実施例において、各エアシリンダに結合される空気ホースや、部品センサーに結線される信号線などの図示は省略してある。

開閉部材１３は、挿通孔１６内を進退するものを例示したが、これに換えてユニット本体４の下端面に沿って開閉部材１３を進退させるようにしてもよい。あるいは、開閉部材１３を扇形の部材で構成し、要の部分を中心にして回動するように構成し、ストッパ面、通過孔を形成するとともに、永久磁石を取り付けるようにすることも可能である。すなわち、直線的に進退する開閉部材を円弧運動型に換えたものである。

永久磁石２３をストッパ面１９の近傍の開閉部材１３に埋め込み、ボルト１をストッパ面１９に直接吸引するように構成することも可能である。

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。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。

上述のエアシリンダの進退動作や部品センサーの検知動作などは、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。

ボルト１を停止するときには、開閉部材１３が移動してストッパ面１９が部品通路５を閉鎖し、同時に、吸引手段である永久磁石２３が部品吸引位置に位置づけられる。したがって、ストッパ面１９に受け止められたボルト１は、ストッパ面１９に接触した状態で永久磁石２３の吸引力を受けるので、ボルト１がストッパ面１９に衝突した場合であっても、ボルト１は弾き飛ばされるようなことがなく、ストッパ面１９に接触した所定の位置に位置決めされる。

ストッパ面１９が部品通路５を閉鎖しているときに、永久磁石２３が部品通路５に近い箇所に位置するようにする。このような構成により、永久磁石２３の吸引機能が確実にボルト１に対して作用し、ボルト１がストッパ面１９に接触した箇所で位置決めがなされる。また、通過孔１８が部品通路５を開通しているときに、永久磁石２３が部品通路５から離隔した箇所に位置するようにする。このような構成により、ボルト１に対する永久磁石２３の吸引機能が実質的に消滅し、ボルト１の通過孔通過が許容される。

ボルト１は、ストッパ面１９に接触した状態で永久磁石２３に吸引されるので、ボルト１の停止姿勢が均一になる。このため、通過孔１８が開通したときに、ボルト１は正常な姿勢で通過孔１８を通過し、ボルト移送が正常になされる。とくに、永久磁石２３によってストッパ面１９に接触しているボルト１が、部品通路５の内壁面に吸着しているときには、ボルト１の停止姿勢を常に一定に保つことができて、通過孔１８を通過するときの部品姿勢を正常に維持することが確保できる。

ボルト１はストッパ面１９に接触した位置で位置決めされるので、ボルト１の存在を検知することが確実になされる。つまり、ボルト１の停止位置が常に一定箇所であるから、部品センサーの配置が行いやすくなり、同時に、安定したセンサー動作が確保できる。

永久磁石や電磁石によって吸引手段２３を構成した場合には、これらの吸引手段２３の部品通路５に対応した種々な配置位置や、このような配置位置に適応した吸引手段２３の動作軌跡を自由に選択することができる。したがって、スペース的に制約された箇所に、停止通過ユニット１００を配置することが行いやすくなる。

ユニット本体４に部品通路５が形成され、この部品通路５に直交した状態で開閉部材１３を進退させる挿通孔１６がユニット本体４に形成されている。このため、例えば、直方体型のブロック状部材でユニット本体４を構成した場合には、部品通路５と挿通孔１６を交差した状態でユニット本体４に形成すればよく、製作加工が単純化されて、製作面での経済性が向上する。

ユニット本体４に、交差した位置関係で部品通路５と挿通孔１６が形成され、挿通孔１６に挿入された開閉部材１３に、ストッパ面１９と通過孔１８と吸引手段２３が装備されている。そして、ストッパ面１９が部品通路５を閉鎖する位置に置かれているときには、吸引手段２３がボルト１の位置決めを行い、通過孔１８が部品通路５を開通しているときには、吸引手段２３の吸引力がボルト１に作用しない状態になっている。したがって、ストッパ面１９と通過孔１８と吸引手段２３の３者が装備された単一部材である開閉部材１３によって、ボルト１の停止と通過が適確になされ、開閉部材１３を中心としたユニット構造物によって簡素化された構成の下で、正確な停止・通過の動作が遂行される。

図３は、本発明の実施例２を示す。

この実施例２は、実施例１に示した構造を、より実用性の高い構造にしたものである。支持基部材７５は、分厚いステンレス鋼製の平らな板材で構成され、ユニット本体４は、ほぼ直方体のブロック状部材で構成してある。ユニット本体４の平たい下端面、すなわち端部が支持基部材７５の表面７６に密着しており、ボルト付けでユニット本体４と支持基部材７５の一体化がなされている。

図３（Ｂ）に示すように、支持基部材７５に円形の部品通過孔８２が形成してあり、開閉部材１３の通過孔１８に連通できるようになっている。

ユニット本体４の下端部に、凹溝７７が形成され、ユニット本体４を支持基部材７５に結合することによって、閉断面とされた断面矩形の挿通孔１６が形成される。開閉部材１３が、挿通孔１６に隙間のない状態で進退できるように挿入されている。開閉部材１３が進退するときには、支持基部材７５の表面７６上を摺動する。

進退駆動手段であるエアシリンダ１４が、支持部材７８を介してユニット本体４に結合されている。支持部材７８は、板材をＬ字型に形成した部材で構成され、一端がユニット本体４の段部７９にボルト付けされ、他端側の縦板部材８３にエアシリンダ１４がボルト付けされている。

図３（Ａ）に２点鎖線で示すように、支持部材７８に換えて支持基部材７５に結合した支持部材８０を用いることも可能である。支持部材８０の形状は、前記支持部材７８と同様なＬ字型であり、取り付けの向きは支持部材７８とは逆になっている。

支持アーム８１を介して、停止通過ユニット１００が静止部材２０に結合されている。支持アーム８１は、一端がユニット本体４の外側面にボルト付けなどで結合され、他端が静止部材２０に結合してある。他方、支持アーム８１を支持基部材７５と静止部材２０との間に配置して、停止通過ユニット１００の結合を行うことも可能である。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。

以上に説明した実施例２の作用効果は、つぎのとおりである。

凹溝７７を有するユニット本体４を支持基部材７５に結合することによって、進退動作をする開閉部材１３の挿通孔１６が形成されるので、挿通孔１６の形成が簡単に行える。そして、凹溝７７はユニット本体４の端部に単純な加工方法で形成すればよいので、孔開け加工のような工数のかかる加工が回避できて、生産性向上にとって効果的である。

エアシリンダ１４や進退出力式電動モータなどで形成された進退駆動手段が、ユニット本体４または支持基部材７５に結合した支持部材７８、８０を介して取り付けられている。このため、進退駆動手段とユニット本体４との一体化構造が、高い結合剛性のもとで確保でき、また、構造簡素化が達成できる。

図４は、本発明の実施例３を示す。同図は、図１の接手管７を外した平面図と同様な要領で図示してある。

この実施例３は、開閉部材１３の進退動作と、永久磁石２３の進退動作を、別々のエアシリンダで行っている。開閉部材１３はエアシリンダ１４で進退させ、永久磁石２３は別のエアシリンダ５０で進退させている。

部品通路５がストッパ面１９で閉鎖されているときには、永久磁石２３が部品通路５の空間部に最も接近しており、通過孔１８が部品通路５を開通しているときには、永久磁石２３は部品通路５の空間部から離れているように、両エアシリンダ１４と５０の動作が設定されている。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の各実施例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

上記のようにエアシリンダ１４と５０の進退動作がなされて、ボルト１の停止と通過がなされる。それ以外の作用効果は、先の各実施例と同じである。

図５は、本発明の実施例４を示す。

この実施例４は、吸引手段２３が吸引空気を利用した構造とされている。ストッパ面１９に多数の吸引孔５１が開けられ、吸引通路５２と吸引ホース５３を経て吸引ポンプ（図示していない）に接続されている。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の各実施例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

ボルト１を受け止めるときには、ストッパ面１９が部品通路５を閉鎖するとともに、空気吸引がなされて、ボルト１が高速で移送されてきても、ボルト１は弾き飛ばされることなく、ストッパ面１９に受け止められて停止する。空気吸引の吸引力によって、ストッパ面１９に対するボルト１の吸引力が維持される。一方、通過孔１８によって部品通路５が開通しているときには、空気吸引が停止している。それ以外の作用効果は、先の各実施例と同じである。

図６は、本発明の実施例５を示す。

この実施例５は、ロボット装置３３で操作されるねじ締め装置である。十分な剛性が付与されたアーム状の主基部材５５が、ロボット装置３３に結合してある。主基部材５５に、実施例１と同様にして、エアシリンダ４４が固定され、それとともにピストンロッド４５、基部材２０、停止通過ユニット１００、エアシリンダ４６、保持ヘッド１２等が配置してある。

ここでのボルト１はその頭部２が６角形とされている。保持ヘッド１２の凹部４８には、ボルト１の軸部３が差し込まれる保持孔５６が形成され、供給ホース１０からのボルト１が保持孔５６に差し込まれると、頭部２が保持ヘッド１２から突き出た状態で停止するように、各部寸法が設定してある。

主基部材５５の先端部に、ねじ締めユニット５７が取り付けてある。ねじ締めユニット５７は、一般的に使用されている通常のもので、電動モータ５８とこれによって回転する回転軸５９を有し、さらに回転軸５９の先端に保持ソケット６０が結合してある。保持ソケット６０は、カップ状の形とされ、６角形の頭部２を受け入れる保持孔６１が設けてある。

保持孔６１の奥にボルト１の落下を防止する永久磁石６２が嵌め込んである。静止部材２０上に固定された相手方の部品６３にねじ孔６４が形成され、その上に載せた部品６５に通孔６６が開けられ、通孔６６とねじ孔６４は、ねじ締めユニット５７の中心軸線Ｏ−Ｏ上に位置している。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の各実施例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

本実施例５の動作を説明する。

供給ホース１０から保持ヘッド１２に保持されたボルト１は、エアシリンダ４６の動作で進出し、ボルト１が中心軸線Ｏ−Ｏと同軸になった位置で停止する。それから、エアシリンダ４４の動作でボルト１の頭部２が保持孔６１に挿入されて永久磁石６２で吸引されると、保持ヘッド１２は元の位置に復帰する。その後、ロボット装置３３の動作でボルト１が回転しながら進出して、通孔６６を経てねじ孔６４にねじ込まれ、部品６５が部品６３に固定される。

本実施例５においては、停止通過ユニット１００とねじ締めユニット５７との相対位置が、主基部材５５を介して正確に設定され、さらにロボット装置によって停止通過ユニット１００とねじ締めユニット５が一体になって目的箇所へ移動する。したがって、高速で送られてきたボルト１の衝撃を緩和して保持ヘッド１２へ供給し、確実なボルト供給が遂行され、作動性の優れたねじ締め装置がえられる。それ以外の作用効果は、先の各実施例と同じである。

図７は、本発明の実施例６を示す。

この実施例６は、先の実施例５と同様に、ロボット装置３３で操作されるねじ締め装置であるが、ボルト１をねじ締めユニットと同軸の位置に一時係止し、そこへ保持ソケット６０が進出してくる点が実施例５とは相違している。そのために、保持ユニット６９が設けてある。

実施例６では、実施例５のようなエアシリンダ４４は採用されておらず、基部材２０が直接、主基部材５５に固定され、この主基部材５５に停止通過ユニット１００が固定されている。

中心軸線Ｏ−Ｏ上に配置されたチャック機構６８が、保持ユニット６９に装備されている。保持ユニット６９は基部材２０に結合されているもので、その結合方法としては色々な構造が採用できるが、ここでは２点鎖線図示の支持アーム７０が採用されている。支持アーム７０は、一端が基部材２０に結合され、他端が保持ユニット６９に結合されている。

チャック機構６８は、一般的に採用されている形式のもので、複数の開閉式チャック片７１が支持軸７２を介して保持ユニット６９に取り付けられ、ボルト１の軸部３を挟み付けるようになっている。チャック片７１で挟み付けられた軸部３は、中心軸線Ｏ−Ｏ上に位置するようにチャック機構６８の配置位置が設定されている。

保持ソケット６０を回転させる駆動軸７４が、回転軸５９から伸び出るようになっている。このような構造は、回転軸５９と駆動軸７４の間に設置されたボウルスクリュー構造７５のような進退機構によって形成される。このボウルスクリュー構造７５は一般的に採用されている機構であり、回転軸５９が回転すると、駆動軸７４が伸び出て保持孔６１に頭部２が保持され、次いで回転力が駆動軸７４に伝達される。

チャック片７１の内側にカム７３が形成され、進出してきた保持ソケット６０によって、チャック片７１が押し広げられて、ボルト１の頭部２が保持されてねじ孔６４にねじ込まれるようになっている。供給ホース１０を長くして、ボルト１をチャック機構６８に供給する。ボルト１が回転さしながらチャック片７１が押し広げられると、その後はロボット装置３３の動作で、ボルト１を目的箇所であるねじ孔６４に到達させるようにしてある。

保持ユニット６９には、通常、開閉式チャック機構６８のような構造が採用されるが、このような機構の箇所にボルト１が高速で激突すると、その箇所が異常摩耗を来したり、破損したりする。しかし、停止通過ユニット１００の停止通過機能によって、上記激突が解消されるので、ねじ締め装置の耐久性を向上させることができる。

それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の各実施例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。また、作用効果も先の各実施例と同じである。

上述のように、本発明の停止通過ユニットによれば、高速で移送されてきた部品を所定の箇所で確実に停止させて、停止通過ユニットの配置姿勢がどのように変化しても、上記停止位置を維持することができる。また、ねじ締め装置の作動信頼性が向上する。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 ボルト、部品
４ ユニット本体
５ 部品通路
１２ 保持ヘッド
１３ 開閉部材
１４ エアシリンダ、進退駆動手段
１６ 挿通孔
１７ 停止部
１８ 通過孔
１９ ストッパ面
２３ 吸引手段、永久磁石
３３ ロボット装置
３４ 溶接アーム
５１ 吸引孔
５５ 主基部材
５７ ねじ締めユニット
６０ 保持ソケット
６８ チャック機構
６９ 保持ユニット
７５ 支持基部材
７７ 凹溝
７８ 支持部材
８０ 支持部材
８２ 部品通過孔
１００ 停止通過ユニット
Ｌ 永久磁石とストッパ面の間隔

Claims (3)

1. ユニット本体に部品通路が形成され、
   部品通路を開閉する開閉部材が設けられ、
   開閉部材に、部品受け止め用のストッパ面と、部品通過用の通過孔が設けられ、
   ストッパ面が部品停止位置に位置しているときに、吸引機能によって部品の位置決めを行うとともに、通過孔が部品通過位置に位置しているときに、吸引力消滅によって部品を通過させる吸引手段が設けられていることを特徴とする部品の停止通過ユニット。
2. ユニット本体の端部が部品通過孔を有する支持基部材に結合され、
   ユニット本体の端部に形成した凹溝と支持基部材によって、開閉部材を案内する挿通孔が形成され、
   開閉部材の開閉動作を行う進退駆動手段がユニット本体または支持基部材に結合した支持部材を介して取り付けられている請求項１記載の部品の停止通過ユニット。
3. 請求項１または請求項２記載の停止通過ユニットが、ロボット装置に結合されている主基部材に、ボルトの停止通過を行うものとして取り付けられ、
   主基部材にボルトを保持して目的箇所であるねじ孔にねじ込むねじ締めユニットが取り付けられ、
   停止通過ユニットの後流側に、ボルトをねじ締めユニットに保持させる保持ヘッドまたはボルトをねじ締めユニットと同軸の位置に一時係止する保持ユニットが配置されているねじ締め装置。

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