JP6579626B2 - 取り付け装置 - Google Patents

Description

本発明は取り付け装置に関する。

サスペンションのサブフレームにはサスペンションリンク、スタビライザーバーあるいはハーネスなどを接続するためのブラケットが多く取り付けられ、ボルト、ナットなどの締結部品を用いた締結による接続が行われる。各々の接続部にはナットを予めサブフレームに溶着させた後で、ボルトのみをレンチで組み付けることが行われ、このような方法を採用することによって作業効率を優れたものにしている。ナットをサブフレームに溶着する場合にはナット座面に突起形状を設けたいわゆるプロジェクションナットを使用し、このナットをプロジェクション溶接にてサブフレームのブラケット座面に取り付ける手段が多く用いられている。

ナットを相手部品にプロジェクション溶接して接合する場合に用いられる従来の装置は、概説すれば、ナットを供給するフィーダーと部品供給部と上部電極と下部電極とを有する（特許文献１参照）。

特許４０３８４０３号公報

特許文献１の部品供給装置は、フィーダーからのナットを送り出すホースの先端にエアシリンダを設け、エアシリンダの手前にナットを蓄えてエアシリンダを構成するロッドのストローク移動によってナットをひとつずつ溶接を行う電極に搬送している。しかし、エアシリンダのロッドは、ストロークによる直線的な移動を行うためロッドによって装置のスペースが嵩張ってしまう。コスト削減などの観点から部品供給装置を様々な国の工場に設置することを考えると、拠点によっては工場の土地を比較的大きく確保できない場合もあるため部品供給装置としては小型化が求められる可能性は高い。

そこで本発明は、上記課題を解決するために発明されたものであり、省スペース化を図った取り付け装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明は、ナットを相手部品に取り付ける取り付け装置であって、ナットを複数蓄える蓄え部と、一対の電極によってナットを相手部品に溶接する溶接部と、蓄え部に蓄えられたナットをひとつずつ溶接部に向けて搬送する可撓性のある長尺部材を備えた搬送部と、長尺部材における溶接部側の出口に設けられ溶接部における一対の電極の間に、蓄え部に設けられた送り出し箇所からナットが送り出されるまでに、一時的に接近してナットを一対の電極のうちの下方の電極に配置する配置部と、を有する。ナットは搬送部からひとつずつ配置部を通過して一対の電極における下方の電極に配置される。配置部は、一対の電極が並ぶ方向と交差する方向であって出口と共に一対の電極に接近離間可能な移動部を有する。

本発明に係る取り付け装置によれば、搬送部がナットをひとつずつ溶接部に向けて搬送し、ナットはひとつずつ配置部を通過して一対の電極における下方の電極に配置されるように構成している。そのため、従来のようにナットを蓄えて送り出すエアシリンダやそれに付随するロッドなどの構成を不要にでき、その分省スペース化を図ることができる。

本発明の実施形態１に係る取付け装置を示す斜視図である。 同取り付け装置における図１とは別の状態を示す斜視図である。 同取り付け装置を示す側面図である。 同取り付け装置を示す平面図である。 同取り付け装置における配置部を示す側面図である。 同配置部を示す平面図である。 図７（Ａ）はサスペンションのサブフレームを示す斜視図、図７（Ｂ）は溶接ナットを部品に接合した様子を示す図、図７（Ｃ）は溶接ナットを示す斜視図である。 本発明の実施形態２にかかる取付け装置について示す斜視図である。 同取り付け装置を示す正面図である。 同取り付け装置の中でも配置部を示す拡大平面図である。 図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は同取り付け装置においてナットを下部電極の上に配置する様子を示す斜視図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

図１は本発明の実施形態１にかかる取り付け装置を示す斜視図、図２は同取り付け装置における図１とは別の状態を示す斜視図である。図３、図４は同取り付け装置を示す側面図、平面図、図５は同取り付け装置における配置部を示す側面図、図６は同配置部を示す平面図、図７（Ａ）はサスペンションのサブフレームを示す斜視図、図７（Ｂ）は溶接ナットを部品に接合した様子を示す図、図７（Ｃ）は溶接ナットを示す斜視図である。

（取付け部品が用いられる例）
本実施形態に係る取り付け装置１００は、例えば図７（Ａ）のようなサスペンションのサブフレーム２００においてサスペンションリンクなどの部品を接続するブラケット２３０にナット２４０を接合する際に設けられる。サスペンションのサブフレーム２００は、概説すればサイドメンバ２１０と、クロスメンバ２２０と、ブラケット２３０と、ナット２４０と、カラー２５０と、を有する。ブラケット２３０はクロスメンバ２２０に接合される。ナット２４０は溶接ナットと呼ばれ、溶接によりブラケット２３０に取り付けられる。

（取り付け装置）
次に本実施形態に係る取り付け装置について説明する。取り付け装置１００は部品供給部１０（蓄え部に相当）と、搬送部２０と、供給ヘッド３０（配置部に相当）と、溶接部４０と、操作部５０と、を有する。

部品供給部１０は、振動部１１と、ナット供給口（不図示）と、らせん状通路１２と、送り出し箇所１３と、を有する。部品供給部１０は、円柱状の外形形状に形成され、当該装置の下部に振動を発生させるモーターなどの構成が振動部１１として構成される。ナット供給口は部品供給部１０の下部に設けられ、らせん状通路１２はナット供給口から上方にらせん状に伸びて形成されている。らせん状通路１２は平面視した際の中心に向かってらせん状通路が若干傾斜し、さらにらせん状通路１２の内周縁部に突起を備えている。これによって、溶接ナットの中でも突起形状が下向きでないものはらせん状通路１２からふるい落とされ、溶接ナットの突起の向きを揃えて整列させることができるように構成している。

送り出し箇所１３は、らせん状通路１２の上方の終点にあたり、搬送部２０と接続される。ナット供給口から投入されたナット２４０は振動部１１によって振動し、当該振動によってらせん状通路１２を下方から上方にらせん状に移動し、送り出し箇所１３にまで送られる。

搬送部２０は、空気圧供給部２１と、空気供給路２２と、ナット搬送路２３（長尺部材に相当）と、検出部と、を有する。空気圧供給部２１は、本実施形態においてコンプレッサで構成しているが、ナット２４０を搬送する空気圧を供給できればコンプレッサでなくてもよい。空気供給路２２は、ナット搬送路２３において送り出し箇所１３よりも若干下流側に設けられ、部品供給部１０から運ばれたナット２４０に空気圧供給部２１からの圧縮空気を供給する。これによってナット２４０は溶接部４０まで送り出される。また、検出部は本実施形態においてセンサを送り出し箇所１３に配置することによって構成し、これによってナット２４０は送り出し箇所１３からひとつずつ送られる。

ナット搬送路２３は、断面が略矩形の中空状の断面に形成された長尺状の部材である。ナット搬送路２３は、らせん状通路１２の上方の端部の位置である送り出し箇所１３において端部が位置している。ナット搬送路２３は、振動部１１から移動してきたナット２４０を空気圧供給部２１からの圧縮空気を空気供給路２２を介してナット２４０に供給する。空気供給路２２およびナット搬送路２３は、ホースによって構成され、材料は可撓性を有する樹脂材料等によって構成されるが、これに限定されない。ナット搬送路２３は、湾曲している部分もあるが、全体的に電極４１、４２が並ぶ鉛直方向と交差する略水平方向に伸びて構成している。

供給ヘッド３０は、ナット搬送路２３の送り出し箇所１３とは逆側の端部に設けられる。供給ヘッド３０は、ナット搬送路２３の送り出し箇所１３から送出されたナット２４０を溶接部４０に向けて方向づける。供給ヘッド３０は、図５、図６に示すように駆動部３１と、可動台３２（移動部に相当）と、固定部３３、３４、３５と、規制部３６、３７（方向変換部に相当）と、ボルト３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅと、を有する。

駆動部３１は、溶接部４０の筐体の側面にブラケット３９と共にボルトで固定されており、電動シリンダとして構成されるが、これに限定されない。可動台３２は、駆動部３１に並進移動可能に接続され、可動台３２にはナット搬送路２３が固定部３３、３４、３５とボルト３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄによって固定される。駆動部３１に対して可動台３２およびナット搬送路２３が移動可能に取り付けられることによって、ナット搬送路２３は可動台３２と共に並進移動可能に構成され、図１に示すように溶接部４０から離間した状態と、図２に示すように溶接部４０の電極４１、４２の間に位置した状態と、に移動できる。なお、可動台３２は、電極４１、４２が並ぶ鉛直方向と交差する略水平方向に並進移動可能に構成している。

固定部３３、３４は、可動台３２に取付けられてナット搬送路２３の側方に配置し、略鉛直方向に伸びる板状部材で構成している。固定部３５は、固定部３３と固定部３４とによって挟持され、ボルト３８ａ、３８ｂによって固定部３３、３４と締結される板状部材である。固定部３５は、可動台３２と共に上下方向からナット搬送路２３を挟持して固定する。

規制部３６は、固定部３５と規制部３７に取り付けられ、ナット搬送路２３から送られたナット２４０の移動方向を規制する板状部材である。ナット搬送路２３の出口は、規制部３６の近傍に位置する。規制部３６は、固定部３５にボルト３８ｃ、３８ｄによって取り付けられ、規制部３７とボルト３８ｅによって取付けられる。規制部３６は、図５に示すように鉛直方向に対して傾斜して固定部３５および規制部３７に取り付けられる。規制部３６の傾斜の度合いは規制部３７に対するボルト３８ｅの締め込み具合によって調節する。

規制部３７は、規制部３６とともに搬送部２０から送られたナット２４０を下方に向けて送り出す。規制部３７は、平面視した際に図６における下側の外形が規制部３６と略同形状であり、さらにナット２４０の通路を凹形状に切り欠いて構成した板状部材である。規制部３７は、端部を溶接して可動台３２に接合しているが、ボルトによって可動台３２に取り付けるように構成していてもよい。

溶接部４０は、上側電極４１と、下側電極４２と、を有する。下側電極４２には溶接ナット２４０を位置決めするためのピンが設けられる。溶接の際には下側電極４２のピンに溶接ナット２４０を位置決めし、上側電極４１と下側電極４２とを通電させることによって、溶接ナット２４０とブラケット２３０などの部材とが接合される。電極４１、４２は略鉛直方向に並んで配置している。操作部５０は、部品供給部１０や搬送部２０、供給ヘッド３０、溶接部４０などの動作を制御するために設けられ、ボタン操作によって種々の操作を行うが、従来の構成と同様であるため、説明を省略する。

（ナットの取り付け）取付け装置１００によるナット２４０の取り付けは以下のように行う。まず、部品供給部１０にナット２４０が供給された状態で振動部１１が振動を発生させると、らせん状通路１２に配置されたナット２４０がらせん状通路１２を上方に進んでゆき、送り出し箇所１３に到達する。送り出し箇所１３に達したナット２４０は空気供給路２２からの圧縮空気の供給を受け、ナット搬送路２３内部を溶接部４０に向けてひとつずつ送り出される。

一方で供給ヘッド３０は、図２に示すように送り出し箇所１３からナット２４０が送り出されるまでに電極４１と電極４２の間に一時的に接近して配置される。ナット搬送路２３から送られたナット２４０は、図５に示すように規制部３６、３７によって進行方向を略水平方向ｄ１から略鉛直方向ｄ２に変え、下部電極４２に落下して載置される。

下部電極４２にナット２４０が配置されると、供給ヘッド３０は駆動部３１によって図１に示すように溶接部４０から離間する。その状態で上部電極４１は下部電極４２に接近して溶接を行い、溶接ナット２４０はブラケット２３０などの部材に溶接される。

（作用効果）次に本実施形態にかかる作用効果について説明する。溶接ナットのような部品をブラケットに取り付ける従来の装置は、振動を発生する装置からエアによって送られてきたナットを一時貯めておき、１個ずつエアシリンダを構成するロッドのストローク移動によって溶接を行う電極に搬送するものがある。しかし、エアシリンダのロッドは外形が大きく、コスト削減などの観点から海外などの地域に工場を設けることを考えると、工場のスペースが比較的あまり広く確保できない場合もあることから、取付け装置としても小型化が要請される可能性が高い。

これに対し、本実施形態にかかる取り付け装置１００は、部品供給部１０と、溶接部４０と、搬送部２０と、配置部３０と、を有し、搬送部２０はナット２４０をひとつずつ溶接部４０に向けて搬送し、ナット２４０はひとつずつ供給ヘッド３０を通過して電極４２に配置されるように構成している。

そのため、従来のようにエアシリンダの手前で一旦ナットを蓄えたうえでエアシリンダのロッドによってナットを電極まで搬送させる必要がなくなり、蓄えられたナットを搬送するロッドを不要にできる分、取り付け装置１００の省スペース化を図ることができる。また、従来のようにナットを蓄えてから搬送せずにひとつずつ搬送するように構成することによって、蓄えて搬送する際に生じるナットの詰まりを解消することができる。

また、実施形態１では配置部に相当する構成を電極４１、４２が並ぶ鉛直方向と交差する方向であって、電極４１、４２にナット搬送路２３とともに接近離間が可能な可動台３２によって構成することによって、ナット２４０をいったん蓄えたうえで電極４２まで搬送するためのエアシリンダを不要にすることができる。

また、供給ヘッド３０は、略水平方向に伸びるナット搬送路２３から空気圧によって送られたナット２４０の移動方向を電極４２に向ける方向変換部として規制部３６、３７を有するように構成している。そのため、ナット搬送路２３から搬送されたナット２４０を電極４２の近傍までガイドすることができ、ナット２４０が電極４２にうまくセットされないといった事態を減少させて、効率的かつ迅速にナットの接合を行うことができる。

また、供給ヘッド３０は溶接部４０にあたる電極４１、４２によって溶接が行われる前まで電極４１と電極４２の間に直線的に移動するように構成している。そのため、ナット２４０をリリースする位置を電極４２に近づけることができ、その分ナット２４０を電極４２に配置するために必要な空気圧を減少させることができる。

また、実施形態１によって製造される部品は、一例として図７（Ｂ）に示すようにサスペンションのサブフレーム２００を構成するクロスメンバ２２０に接合可能なブラケット２３０として構成することができる。

（実施形態２）
図８から図１０は本発明の実施形態２にかかる取り付け装置を示す斜視図、正面図、取付け装置の中でも配置部を示す拡大平面図、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は同取り付け装置においてナットを下部電極の上に配置する様子を示す斜視図である。

実施形態２における取り付け装置１００ａは、部品供給部１０と、搬送部２０と、配置部６０と、溶接部４０と、操作部５０と、を有する。なお、実施形態１と同様の構成には同様の符号を付して説明を省略する。

配置部６０は、回転駆動部６１と、回転軸６２と、保持部６３、６４（回転保持部に相当）と、支持台６５と、固定部６６、６７、６８と、ボルト６９，７１、７２、７３と、を有する。回転駆動部６１は、取り付け装置１００ａの筐体にブラケット７５と共にボルトで固定され、回転軸６２、保持部６３、６４を回転させるためのギヤやアクチュエーターなどの構成を内蔵している。

回転軸６２は図９に示すように回転駆動部６１の上部に回転可能に取り付けられ、保持部６３，６４を上部に取り付けている。これによって保持部６３、６４は回転軸６２の回転に伴って回転方向に移動する。保持部６３、６４は、回転軸６２とは別に回転可能な軸を備える。保持部６３、６４はそれぞれに凹部６３ａ、６４ａを有し、ナット搬送路２３からのナット２４０を凹部６３ａ、６４ａに載置させることができる。

保持部６３、６４は、各々がもつ軸を中心に回転することによって保持部６３と保持部６４とが回転方向に離間できるように構成している。これによって、保持部６３、６４は、図１１（Ａ）に示すように、ナット搬送路２３から送られたナット２４０を凹部６３ａ、６４ａに載置させ、図１１（Ｂ）に示すように回転軸６２によって電極４１と電極４２の間に一時的に位置する。そして、図１１（Ｃ）に示すように保持部６３と保持部６４とを各々の回転軸によって回転方向に離間させることによって凹部６３ａ、６４ａに載置したナット２４０をリリースして電極４２に配置することができる。

支持台６５はナット搬送路２３を支持し、ブラケット７６と共にボルトによって固定されている。固定部６６は、実施形態１における固定部３３、固定部６７は固定部３４、固定部６８は固定部３５と同様の構成であるため、説明を省略する。ボルト６９、７１、７２、７３についても実施形態１のボルト３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄと同様の構成であるため説明を省略する。なお、ナット搬送路２３の出口２３ａは、実施形態２において固定部６８の保持部６３、６４付近に位置する。

実施形態２の取り付け装置１００ａによるナットの取り付けについて、部品供給部１０から搬送部２０によるナット２４０の送り出しは実施形態１と同様である。搬送部２０から空気圧によって送られたナット２４０は、ナット搬送路２３の溶接部４０側において保持部６３、６４の凹部６３ａ、６４ａに載置される。そして、上記説明と同様に回転軸６２が回転して保持部６３、６４は電極４１と電極４２の間に位置し、保持部６３と保持部６４とを離間させることによってナット２４０を電極４２に載置する。そして、実施形態１と同様に保持部６３、６４は溶接部４０から退避し、電極４１、４２によってナット２４０はブラケット２３０などの部材に溶接される。

実施形態２によれば、配置部６０は回転軸６２を備え、回転軸６２を中心とした回転によって、ナット搬送路２３の出口２３ａと一対の電極４１、４２の間とを移動するように構成したため、長尺状のナット搬送路２３を電極４１，４２から退避した状態から電極４１、４２の間に接近させる分長くする必要がなく、その分省スペース化に寄与しうる。

また、配置部６０はナット２４０を下方の電極４２に搬送するまで保持する一対の保持部６３、６４を有し、一対の保持部６３、６４はナット搬送路２３の出口２３ａにおいて回転軸６２を中心として互いに接近して出口２３ａから出たナット２４０を保持し、一対の電極４１、４２の間で回転軸６２を中心として互いに離間してナット２４０を下方の電極４２に配置するように構成することによって上記と同様にナット搬送路２３の大型化を防止して省スペース化に貢献しうる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲において種々の変更が可能である。

上記では、ナットを搬送させる流体がエアである実施形態について説明したがこれに限定されず、窒素などの他の流体で構成してもよい。

１０ 部品供給部（蓄え部）、
１００、１００ａ 取り付け装置、
２０ 搬送部、
２３ ナット搬送路（長尺部材）、
３０ 供給ヘッド（配置部）、
３２ 可動台（移動部）、
３６、３７ 規制部（方向変換部）、
４０ 溶接部、
６０ 配置部、
６３、６４ 保持部（回転保持部）、
２００ サスペンションのサブフレーム、
２１０ クロスメンバ、
２２０ サイドメンバ、
２３０ ブラケット、
２４０ 溶接ナット。

Claims (3)

1. ナットを相手部品に取り付ける取り付け装置であって、
   前記ナットを複数蓄える蓄え部と、
   一対の電極によって前記ナットを相手部品に溶接する溶接部と、
   前記蓄え部に蓄えられた前記ナットをひとつずつ前記溶接部に向けて搬送する可撓性のある長尺部材を備えた搬送部と、
   前記長尺部材における前記溶接部側の出口に設けられ前記溶接部における一対の電極の間に、前記蓄え部に設けられた送り出し箇所から前記ナットが送り出されるまでに、一時的に接近して前記ナットを配置する配置部と、を有し、
   前記ナットは、前記搬送部からひとつずつ前記配置部を通過して前記一対の電極における下方の電極に配置され、
   前記配置部は、前記一対の電極が並ぶ方向と交差する方向であって前記出口と共に前記一対の電極に接近離間可能な移動部を有する取り付け装置。
2. 前記長尺部材は前記一対の電極が並ぶ方向と交差する方向に延び、
   前記配置部は、前記長尺部材の出口から出た前記ナットの進行方向を前記下方の電極に向ける方向変換部を有する請求項１に記載の取り付け装置。
3. 前記相手部品はサスペンションのサブフレームに取り付けられる請求項１又は２に記載の取り付け装置。