JP6282373B1

JP6282373B1 - 部品保持部材

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Publication number: JP6282373B1
Application number: JP2017138919A
Authority: JP
Inventors: 誠司三浦; 宏治迫田
Original assignee: Seki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Seki Kogyo Co Ltd
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2018-02-21
Anticipated expiration: 2037-07-18
Also published as: JP2019018228A

Abstract

【課題】ガイドピン４７が大きくなることを防止しながら、収容された永久磁石５０，５１によるガイドピン４７の吸引力を向上させて、重いナットＮを安定的に保持させることにある。【解決手段】ガイドピン４７の側面４７ｄにナットＮを吸引保持させる上部電極１のガイドピン４７内に、複数の永久磁石５０，５１を、同極同士が隣接するように上下方向に並んで配置する。【選択図】図４

Description

本発明は、ナット等の部品を保持する部品保持部材に関するものである。

従来より、ナット等の部品を吸引保持させて、部品を所定の位置に供給する部品保持部材が知られている。特許文献１には、電気抵抗溶接に用いられる上部電極のガイドピンが開示されている。このガイドピンの内部には１つの磁石が収容されており、ガイドピンは、その先端近くに供給されたナットのねじ孔に進入する。このとき、ナットは、磁石の吸引力によってガイドピンの側面に吸引保持される。ガイドピンに保持されたナットは、上部電極の下降により下部電極上にある鋼板等のワークに載置され、ワークに溶接される。

特開２０１３−０９９７７２号公報

しかし、特許文献１のようなガイドピンでは、保持するナットの重量が重いときは、収容された磁石の吸引力が足りず、その保持が不安定になりナットが落下するおそれがある。吸引力を上げるには、ガイドピンを大径にして、より大きい磁石を用いることが考えられる。しかし、ガイドピンが大径になると、ガイドピンをナットに挿入できなくなってしまう。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品を保持する部品保持部材において、保持部が大きくなることを防止しながら、磁石による保持部の吸引力を向上させて、重い部品を安定的に保持させることにある。

前記の目的を達成するために、この発明では、部品保持部材内に、複数の磁石が反発し合うように収容するようにした。

具体的には、第１の発明は、部品を上下方向に延びる保持面に吸引保持させる保持部を備え、上記部品を所定の位置に供給するために移動する部品保持部材であって、上記保持部内に形成された、上下方向に延びる１つの収容部を備え、上記収容部の下端には底部が、上端には内周面にねじ部がそれぞれ形成され、上記収容部内に、同極同士が対向するように上下方向に並んで配置された複数の磁石と、上記収容部内に挿入され且つ上記ねじ部に螺合し、上記複数の磁石のうち最も上側に位置する磁石の反発力に抗して該磁石を押さえる押さえ部材とを備え、上記複数の磁石同士の間には、隙間が空けられていることを特徴とする。

この第１の発明では、複数の磁石が反発し合うようにすることで、保持面に沿うように延びる磁力線の密度を大きくすることができる。すなわち、磁石自体を大きくせずに保持部の吸引力を向上させることができる。このことにより、保持する部品が重いときでも保持面に安定的に部品を保持させることができる。

また、複数の磁石が１つの空間の中に収容されているので、各磁石同士を近付けた状態で配置することができる。このことにより、保持面に沿うように延びる磁力線の密度をより大きくすることができる。

さらに、収容部内での磁石の移動やがたつきを防止することができる。したがって、部品の移動の際の磁石の移動やがたつきを抑えて、磁石の破損や摩耗を防止することができる。

本発明によれば、保持部を大きくすることなく、磁石による保持部の吸引力を向上させることができる。そのため、従来技術のような、１つの磁石を設ける方式とは異なり、重い部品を安定的に保持させることができる。

本発明に係るナット供給装置を一部省略して示す側面図である。シュートの下部構造を示す断面図である。上部電極の構造を示す断面図である。上部電極の下端部の構造を示す拡大した断面図である。ナット供給装置の一部をナット受け及び可動ガイドが後退した状態で示す側面図である。ナット供給装置の一部を可動ガイドがナット受けよりも先に前進した状態で示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

図１において、１はナット抵抗溶接装置の上部電極、２はその下部電極、３は上部電極１と下部電極２との間にナットを供給するナット供給装置である。上部電極１は、シリンダ装置（図示省略）によって昇降するように設けられている。溶接における一連の動作は、ナット供給装置３がナットＮを上部電極１の下に供給し、上部電極１がナット供給装置３からナットＮを受け取って下部電極２上のワークＷの上に載せ、このナットＮとワークＷとを上下の電極１，２で挟み通電することによってナットＮをワークＷに溶接し、しかる後に上部電極１が上昇する、というものである。

上記ナット供給装置３において、４はナット供給シュート、５はシュート４からナットＮを受けるナット受け、６はナット供給用のガイド手段である。ガイド手段６は、固定ガイド７と可動ガイド８とを備えている。９はナット受け５を駆動する第１駆動手段としての複動の第１エアシリンダ装置、１０は可動ガイド８を駆動する第２駆動手段としての複動の第２エアシリンダ装置である。

第１エアシリンダ装置９は、ナット受け５を、シュート４の下方のナット受け位置から上部電極１の下方のナット供給位置に進退させる。ナット受け位置はナット供給位置よりも高位置にあり、第１エアシリンダ装置９はナット受け５を斜め下向きに進退させる。

シュート４は、多数のナットＮをねじ孔が横になった状態（ねじ孔が水平になった状態又は傾斜した状態）で一列に重ね連ねて供給するものである（図２参照）。ナット受け５は、その上面（ナット受け面）にナットＮのねじ孔に嵌まるピン１１を有し、第１エアシリンダ装置９のピストンロッド９ａの先端に軸１８によって上下回動自在に且つキックバネ（図示省略）で上方へ回動するように付勢して支持されている。

シュート４は、チューブ１３と、このチューブ１３の下端に接続筒１５によって接続されたブロック１４とを備えている。ブロック１４は、第１エアシリンダ装置９のシリンダ部先端に取り付けられたアジャスタパイプ１７に固定されている。アジャスタパイプ１７は、第１エアシリンダ装置９に対する取付孔１７ａが長孔になっていて、該シリンダ装置９に対する取付位置をナット受け進退方向に調節できるようになっている。

図２に示すように、ブロック１４は、チューブ１３のナット通路２０に連なる同径の傾斜したナット通路２１と、このナット通路２１の下部に交差するストッパ１２用のガイド溝２２とを有する。ナットＮは、その溶接用突起がナット通路２１の傾斜した内壁面を摺動して落下していく。

ガイド溝２２は、下側が開口した断面逆凹状のものであって、ナット受け５の進退方向に延びてナット通路２１の下部に開口している。ストッパ１２は、ブロック１４のガイド溝２２に嵌められ、スプリング２３によってナット通路２１内に進出する方向に付勢されている。ストッパ１２の進退をガイドするために、ガイド溝２２の後部にはストッパ１２の後部を支える支持板２４が配置されてブロック１４に固定され、また、ブロック１４の水平ピン２５がストッパ１２の長孔２６に当該進退方向に移動自在に嵌まっている。

ストッパ１２の前面には、後退端においてナット通路２１と面一になるように傾斜していて、スプリング２３の付勢によってナット通路２１に進出しシュート最下端のナットＮをブロック１４のナット通路２１の前内壁面に押し付けて保持する当て部２７が形成されている。ストッパ１２には当て部２７に続いてその下側に、ナット受け５のピン１１が係合する係合部２９が形成されている。ブロック１４のガイド溝２２の両側壁の下縁には、ナット受け５が後退してきたときにピン１１がストッパ１２の係合部２９に係合するように、ナット受け５をキックバネの付勢に抗してナット受け進退方向と平行な状態にする案内部が形成されている。

ナット供給用のガイド手段６は、図１に示すように、ナット受け５の進退経路に沿ってその上側に配置されており、ナット受け５によるナットＮの供給をガイドする。すなわち、ガイド手段６は、シュート４の下のナット受け位置から上部電極１の下のナット供給位置に至る間において、キックバネの付勢によってナット受け５のナットＮが跳ね上がることを押さえてナット受け５から脱落しないようにする。以下、具体的に説明する。

固定ガイド７は、アジャスタパイプ１７の支持部材１９に取付部材３１によって固定されていて、ナット受け位置からナット供給位置に向かって延び、ナット受け進退経路の上側を覆っている。可動ガイド８は、固定ガイド７の上側に配置されていて、固定ガイド７の先端よりもさらにナット供給位置に向かって延び、ナット受け進退経路の上側を覆っている。可動ガイド８を駆動する第２エアシリンダ装置１０は、固定ガイド７の上に支持されていて、可動ガイド８を、その先端がナット供給位置に臨む位置と、ナット供給位置から退避した位置とに、ナット受け進退経路に沿って進退させるようになっている。

第２エアシリンダ装置１０のストローク（可動ガイド８のストローク）は、第１エアシリンダ装置９のストローク（ナット受け５のストローク）よりも短い。このエアシリンダ装置９，１０各々の前進用エア供給部９ａ，１０ａには、前進用エア供給管３５が途中で分岐して接続され、エアシリンダ装置９，１０各々の後退用エア供給部９ｂ，１０ｂには、後退用エア供給管３６に途中で分岐して接続されている。前進用エア供給管３５と後退用エア供給管３６とには、空圧源３７の加圧エアが切換弁３８によって切り換えて供給されるようになっている。

部品保持部材としての上部電極１は、図３に示すように、下部に、内筒４１と、該内筒４１に嵌められた外筒４２と、内筒４１の下端部にテーパ嵌合によって交換可能に装着された電極チップ４３とを備えている。内筒４１の下部には大径筒孔４４が形成され、上部には小径筒孔４５が形成され、電極チップ４３には上下方向のピン孔４６が形成されている。内筒４１の大径筒孔４４には保持部としてのガイドピン４７が収容されている。ガイドピン４７の上端部は後述する固定ロッド４９の下端部と接続されている。

ガイドピン４７は、図４に示すように、上下方向に延びる収容部４７ａが形成された有底筒状の部材である。ガイドピン４７は上端部に大径部４７ｂを有している。収容部４７ａの内周面における大径部４７ｂに対応する部分にはねじ部が形成されている。収容部４７ａの下部には、２つの永久磁石５０、５１が上下方向に並んで配置されている。また、上側の永久磁石５０と下側の永久磁石５１とは、同極同士が対向するように隙間を空けて配置されている。なお、永久磁石５０、５１としては、例えばサマリウムコバルト磁石や、ネオジム磁石等が挙げられる。

押さえ部材としての固定ロッド４９は、小径筒孔４５を貫通するように上下方向に延びるアルミニウム製の棒状の部材である。また、固定ロッド４９は、上端が図示しないシリンダ装置に連結され、上下に進退自在となっている。固定ロッド４９の下端部は、他の部分よりも小径に形成されており、外周面にねじ部が形成されている。この固定ロッド４９の下端部は、ガイドピン４７の収容部４７ａに挿入されており、固定ロッド４９とガイドピン４７とはそれぞれのねじ部で螺合により連結されている。また、固定ロッド４９は、上側の永久磁石５０の反発力に抗して該永久磁石５０を下端面で押さえている。

外筒４２の上端大径部の周面には、内筒４１及び電極チップ４３を冷却する冷却水の入口５６と出口５７とが直径方向に相対するように開口している。内筒４１と外筒４２との間には、冷却水入口５６から延びる冷却水往路５８と、冷却水出口５７に通ずる冷却水復路５９とが形成されている。冷却水の往路５８と復路５９とは、外筒４２の下端部において内筒４１の周囲を巡る環状路によって繋がっている。

＜作動＞
上記構成において、エアシリンダ装置９，１０各々の後退用エア供給部９ｂ，１０ｂに加圧エアが供給されると、図５に示すように、ナット受け５及び可動ガイド８は後退した状態になる。ナット受け５が後退した状態では、図２に示すように、ナット受け５のピン１１がストッパ１２の係合部２９に係合して該ストッパ１２が後退し、当て部２７がナット通路２１の後側の内壁面と面一になる。これにより、シュート最下端のナットＮがナット受け５のピン１１の前方位置に着地し、溶接用突起が下側になるようにストッパ１２の当て部２７に寄り掛かった状態になる。

ナットＮを上部電極１の下方のナット供給位置に供給するときは、事前に図示しないシリンダ装置によって、固定ロッド４９に連結されたガイドピン４７が下降する。このことにより、図４に示すように、電極チップ４３のピン孔４６からガイドピン４７が突出した状態になる。

切換弁３８の切り換えにより、エアシリンダ装置９，１０各々の前進用エア供給部９ａ，１０ａに加圧エアが供給されると、ナット受け５及び可動ガイド８が上部電極１の下方のナット供給位置に向かって前進する。ナット受け５の前進に伴ってストッパ１２も前進するが、ストッパ１２は水平ピン２５によって途中で前進が止められるため、その後はナット受け５のみが前進する。これにより、最下端のナットＮは、ストッパ１２による支えがなくなるため、ナット受け５の上面に倒れ、そのねじ孔がピン１１に嵌まる。ストッパ１２は次のナットＮを落下しないようにナット通路２１の下部前側の内壁面に押さえ付けた状態になる。

ナット受け５及び可動ガイド８の前進において、可動ガイド８は、そのストロークが短いために、図６に示すように、ナット受け５よりも先に、ガイド先端がナット供給位置に臨んだ前進端に達する。この状態で、ナット受け５は前進を継続する。

ナットＮは、キックバネによって、ナット受け５と共に上方に付勢されているが、前進途中までは固定ガイド７によって跳ね上がりが押さえられ、ナット受け５からの脱落が防止される。固定ガイド７を通過すると今度は、可動ガイド８によってナットＮの跳ね上がり・脱落が防止される。可動ガイド８の先端がナット供給位置に臨んだ状態になっているため、ナットＮの跳ね上がりは、ナット供給位置に到達するまで可動ガイド８によって押さえられる。

ナットＮがナット供給位置に到達すると、可動ガイド８による押さえがなくなる。このため、キックバネの付勢によってナット受け５が図１に示すように上方へ回動してピン１１が上部電極１のガイドピン４７に当たり、ナットＮが跳ね上がって、ガイドピン４７がナットＮのねじ穴に進入するように嵌まる。ナットＮは、収容部４７ａ内の永久磁石５０，５１に引き寄せられてガイドピン４７の側面４７ｄ（保持面）に保持された状態になる。

しかる後、切換弁３８が切り換えられて、エアシリンダ装置９，１０各々の後退用エア供給部９ｂ，１０ｂに加圧エアが供給される。これにより、ナット受け５は、ナット供給位置からナット受け位置に後退し、可動ガイド８は、その先端がナット供給位置から手前側に離れるように後退する。そうして、ナットＮを保持した上部電極１が下降し、下部電極２上のワークＷにナットＮが溶接される。

したがって、本実施形態によれば、２つの永久磁石５０，５１が反発し合うように配置されているので、ガイドピン４７の側面４７ｄに沿うように延びる磁力線の密度を大きくすることができる。すなわち、磁石自体を大きくせずにガイドピン４７の吸引力を向上させることができる。このことにより、通常より重いナットＮを用いるときでもガイドピン４７の側面４７ｄに安定的にナットＮを保持させることができる。

また、本実施形態では、上記永久磁石５０，５１は収容部４７ａ内に収容されている。すなわち、２つの永久磁石は、１つの空間の中に収容されているので、永久磁石５０，５１同士を近付けた状態で配置することができる。このことにより、ガイドピン４７の側面４７ｄに沿うように延びる磁力線の密度をより大きくすることができる。

さらに、本実施形態では、収容部４７ａ内での永久磁石５０，５１の移動やがたつきを防止することができる。したがって、上部電極１が移動することによって、収容部４７ａ内で永久磁石５０，５１が動くことを防止することができる。すなわち、収容部４７ａ内での永久磁石５０，５１の破損や摩耗を防止することができる。

（その他の実施形態）
なお、上記実施形態では、可動ガイド８を駆動する第２エアシリンダ装置１０のストロークを短くしたが、本発明は、長いストロークのシリンダ、その他の第２駆動手段を用いることができ、その場合は、可動ガイド８がナット供給位置に前進した後に、ナット受け５がナット供給位置に到達するように、ナット受け用の第１駆動手段と可動ガイド用の第２駆動手段とをシーケンス制御するようにすればよい。

また、上記実施形態では、ナット供給位置においてナットＮを跳ね上げて上部電極１に保持させるようにしたが、ナットＮをナット供給位置に供給した後に可動ガイド８を後退させ、その状態で上部電極１を下降させてナット受け５からナットＮを受け取りワークＷに供給するようにしてもよい。この場合、上部電極１は、ナット受け５をキックバネの付勢に抗して下方へ回動するように押し下げて下降していくことになる。

また、上記実施形態では、収容部４７ａ内に２つの永久磁石５０，５１が収容されるようにしていたが、本発明はこれに限定されず、永久磁石は３つ以上設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、部品保持部材として、抵抗溶接装置の上部電極１を挙げたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ナット受け５を部品保持部材として、ナット受け５のピン１１を保持部としてもよい。そしてピン１１の内部に、複数の磁石を同極同士が隣接するように設けてもよい。要は、部品保持部材としては、部品を吸引保持させてその部品を所定の位置に供給する部材であればよい。また、部品としては、上記のような溶接ナットに限定されず、パイプ、カラー、ワッシャ、カシメナット、ボルト等種々の部品が挙げられる。

本発明は、保持部が大きくなることを防止しながら、磁石による保持部の吸引力を向上させることができて有用である。

１上部電極（部品保持部材）
４７ガイドピン（保持部）
４７ａ収容部
４７ｄ側面（保持面）
４９固定ロッド（押さえ部材）
５０，５１永久磁石（磁石）
Ｎナット（部品）

Claims

部品を上下方向に延びる保持面に吸引保持させる保持部を備え、上記部品を所定の位置に供給するために移動する部品保持部材であって、
上記保持部内に形成された、上下方向に延びる１つの収容部を備え、
上記収容部の下端には底部が、上端には内周面にねじ部がそれぞれ形成され、
上記収容部内に、同極同士が対向するように上下方向に並んで配置された複数の磁石と、
上記収容部内に挿入され且つ上記ねじ部に螺合し、上記複数の磁石のうち最も上側に位置する磁石の反発力に抗して該磁石を押さえる押さえ部材とを備え、
上記複数の磁石同士の間には、隙間が空けられていることを特徴とする部品保持部材。