JP6736015B1 - 部品供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】結合ブロック部材により外筒と部品供給管の結合剛性を向上するとともに、部品移動の規制部材の駆動手段をまとまりよく配置すること。【解決手段】供給ロッド７が収容された外筒６に、進退駆動手段１０が接合され、外筒６と部品供給管１１の結合箇所に仮止室１９が形成され、磁石２０を有するストッパ部材２１が仮止室１９に配置された形式のものにおいて、結合ブロック部材２４の横側面２４ａに外筒６の外周面を結合し、結合ブロック部材２４の下面２４ｂに部品供給管１１を結合して、外筒６と部品供給管１１を一体化し、結合ブロック部材２４に、部品移動を規制する規制部材２７、３５の駆動手段３２、３６が取り付けられている。【選択図】図１

Description

この発明は、進退式の供給ロッドが収容された外筒と、部品供給管が結合された箇所に仮止室が配置された、部品供給装置に関している。

特開２００６−０７５８９９号公報には、供給ロッド６が収容されたガイド管７と、部品供給管８が溶接され、ストッパ部材９の配置によって仮止室１１が形成されていることが記載されている。

特開２０１５−１３１３３９号公報には、供給ベース部材７を中核的な部材とし、この部材７に、部品供給用の摺動ロッド２３を進退させるエアシリンダ２８と、規制ピン３８を進退させるエアシリンダ３７と、部品供給管５を取り付けることが記載されている。

特開２００６−０７５８９９号公報 特開２０１５−１３１３３９号公報

上記特許文献１および特許文献２に記載された先行技術においては、供給ロッドを収容する外筒と、部品供給管の結合剛性を高めるための技術的配慮に関しては、何も記載されていない。また、上記結合剛性の向上と部品の移動を規制する、２つの機能の実現に関しても、何も記載されていない。さらに、外筒や部品供給管のどの部位に一体化用の部材を結合するかについても、何も記載されていない。

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、結合ブロック部材を介在させて外筒と部品供給管の結合剛性を向上するとともに、部品移動を規制する規制部材の駆動手段をまとまりよく配置することを目的とする。

請求項１記載の発明は、
部品供給用の供給ロッドが収容された断面円形の外筒に、供給ロッドを進退させる進退駆動手段が接合され、前記外筒と部品搬送用の部品供給管の結合箇所に仮止室が形成され、部品吸引用の磁石を有するストッパ部材が仮止室の端部に配置された形式のものにおいて、
結合ブロック部材は、立方体または直方体の形状をしたブロック部材で構成されているとともに、外筒と部品供給管が直角に交叉した隅角部に合致させた状態で配置され、
結合ブロック部材の横側面に前記外筒の外周面を沿わせた状態で、この沿わせた結合溶接区間の長さを長くして前記横側面に前記外周面を溶接し、
結合ブロック部材の下面に前記部品供給管の上面を密着した状態で、この密着している結合溶接区間の長さを長くして前記結合ブロック部材と前記部品供給管を溶接して、外筒と部品供給管を一体化し、
前記結合ブロック部材に、部品移動を規制する規制部材の駆動手段が取り付けられていることを特徴とする部品供給装置である。

進退動作をする部品供給用の供給ロッドが収容された断面円形の外筒と、部品搬送用の部品供給管が結合されている構造に加えて、結合ブロック部材の横側面に外筒の外周面を結合し、結合ブロック部材の下面に部品供給管を結合して、外筒と部品供給管を一体化してある。

このため、外筒と部品供給管は結合ブロック部材を介して一体化され、外筒と部品供給管の結合強度を高めることができる。

外筒は、長尺な供給ロッドを収容しており、供給ロッド動作用のエアシリンダなどの進退駆動手段と一体化されているので、進退駆動手段と外筒は著しく長い部材となる。このような長い構造物に揺動方向の力が作用すると、外筒と部品供給管の結合箇所に大きな応力が集中するので、この結合箇所には十分な結合剛性を付与する必要がある。このような要請に対して、上記のような結合ブロック部材の介在は、十分な結合剛性の確保にとって有効である。

とくに、結合ブロック部材の横側面に外筒の外周面を対応させ、結合ブロック部材の下面に部品供給管を対応させているので、結合ブロック部材に対する外筒や部品供給管の結合局部の結合剛性を高めるのに非常に有効である。上記のような対応関係は、結合ブロック部材をほぼ直方体の形状とした場合においては、外筒と部品供給管の直角に交叉した隅角部に結合ブロック部材をぴったりと合致させることができて、外筒と部品供給管の結合強度を向上するのに効果的なものとなる。

結合ブロック部材に、部品移動を規制する規制部材の駆動手段が取り付けられているので、結合ブロック部材は駆動手段の配置機能と、外筒と部品供給管の一体化機能の２機能を果たすことが実現し、構造の簡素化やコンパクト化にとって有効である。

結合ブロック部材の横側面に外筒の外周面を結合し、結合ブロック部材の下面に部品供給管の上面を結合するものであるから、外筒と結合ブロック部材の結合区間の長さが長くなり、また、部品供給管と結合ブロック部材の結合区間の長さが長くなるので、結合強度向上にとって有効である。

部品移動を規制する事例としては、仮止室へ高速で向かう部品を一時停止して仮止室の構成部材を保護したり、仮止室から部品が不用意に落下するのを防止したりすることがある。このような部品移動の規制が結合ブロック部材の配置に伴ってなされるので、部品移動の規制・制御を簡単に実現することができる。規制部材の駆動手段が結合ブロック部材に取り付けられているので、エアシリンダなどの駆動手段の取付け姿勢を自由に求めることができ、装置の機能向上やコンパクト化にとって有効である。さらに、剛性的に安定した結合ブロック部材に駆動手段が取り付けられているので、駆動手段自体の作動を高い信頼性の下で遂行することができる。

外筒と部品供給管が交叉している隅角部分に結合ブロック部材が配置してあるので、結合ブロック部材やそれに取り付けられたエアシリンダなどの駆動手段が外側に突き出るような構造を回避でき、まとまりの良好な構造がえられる。

実施例１における装置全体の断面図と部分箇所の断面図である。 実施例２における装置全体の断面図と部分箇所の断面図である。

つぎに、本発明の部品供給装置を実施するための形態を説明する。

図１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。

供給の対象とされる部品としては、プロジェクションナット、ワッシャ、筒状ディスタンスピース、ボルトなど種々なものがある。この実施例では、プロジェクションナットを対象にしている。

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。

鉄製のプロジェクションナット１は、図１（Ａ）に示すように、六角形とされたナット本体２の中央部にねじ孔３が形成されたもので、ナット本体２と一体になった円形のフランジ４が設けてある。フランジ４の表面に溶着用突起５が形成されている。溶着用突起５は、１２０度間隔で３個設けてある。

つぎに、外筒について説明する。

傾斜姿勢とされた断面円形の外筒６内に、供給ロッド７が収容されている。供給ロッド７は、外筒６内を摺動する大径の摺動ロッド８と、ねじ孔３に串刺し状に進入する小径のガイドロッド９から構成されている。供給ロッド７を進退させる進退駆動手段として、エアシリンダ１０が採用されている。エアシリンダ１０は、外筒６に接合されている。

つぎに、部品供給管について説明する。

部品供給管１１は、ステンレス鋼で作られており、ナット１の搬送に適した矩形の断面形状とされている。図１（Ｃ）に示すように、コ字型断面の細長い通路部材１２を下方に開いた状態で配置し、蓋板１３を溶接して閉断面にしてある。部品供給管１１は、パーツフィーダ１５に接続され、空気噴射管１６からの噴射空気によってナット１が高速で搬送されるようになっている。外筒６の下端部が部品供給管１１の上面に溶接してあり、溶接部は、図１（Ｂ）に符号１７で示してある。

部品供給管１１は、図１（Ａ）に示すように、ナット１が滑降する方向に傾斜しているとともに、上方へ湾曲した形状とされ、この湾曲部１４と外筒６の間に形成される空間２２に、結合ブロック部材２４や後述のエアシリンダ３２が配置されている。

通路部材１２に、供給ロッド７が貫通して進出するための通孔１８が開けてある。

つぎに、仮止室について説明する。

ナット１を一時係止するための仮止室１９が、外筒６と部品供給管１１の結合箇所に設けてある。部品吸引用の磁石２０が取り付けられたストッパ部材２１が部品供給管１１の端部、すなわち仮止室１９の端部に配置してある。部品供給管１１によって搬送されてきたナット１は仮止室１９内に入り、磁石２０で吸引されて所定の位置に一時係止される。この状態では、供給ロッド７、通孔１８、ねじ孔３が中心軸線Ｏ−Ｏと同軸になっている。符号２３は、仮止室１９の出口開口であり、エアシリンダ１０の動作で供給ロッド７が進出すると、ガイドロッド９がねじ孔３内に進入し、摺動ロッド８の端面がナット１を押し出して目的箇所へ供給される。目的箇所は、図示していないが、電気抵抗溶接装置の電極である。

つぎに、結合ブロック部材について説明する。

結合ブロック部材２４は、外筒６と部品供給管１１を結合する媒介的部材であり、ステンレス鋼で作られている。結合ブロック部材２４の形状は、立方体、直方体など、種々な形状とすることができる。ここでは、直方体の形状である。結合ブロック部材２４の横側面２４ａに外筒６を沿わせて溶接で結合してある。溶接に換えて、ブラケット部材を用いたボルト付けとすることもできるが、構造簡素化からすると、溶接の方が望ましい。図１（Ｂ）で黒く塗り潰した箇所が、溶接部２５である。

結合ブロック部材２４の下面２４ｂに部品供給管１１の上面１１ａを密着して、溶接してある。この溶接部は、符号２６で示してある。溶接部２６に換えて、ブラケット部材を用いたボルト付けとすることもできるが、構造簡素化からすると、溶接の方が望ましい。図１（Ｃ）で黒く塗り潰した箇所が、溶接部２６である。

外筒６の長手方向（中心軸線Ｏ−Ｏ）と部品供給管１１の長手方向は直交しており、その隅角部分に結合ブロック部材２４を合致させてある。すなわち、結合ブロック部材２４の横側面２４ａが外筒６の外側円筒面６ａに対応しており、結合ブロック部材２４の下面２４ｂが部品供給管１１の上面に１１ａに対応している。

つぎに、規制部材について説明する。

部品移動の規制は、ナット１の搬送速度を緩和して仮止室１９における損傷などを防止したり、ナット１が仮止室１９から落下することを防止したりすることである。この実施例１においては、前者の搬送速度の緩和である。すなわち、ナットの搬送速度が規制される。

部品移動の規制のために、規制部材が動作する。部品供給管１１内を移動するナット１を一旦停止するために、部品供給管１１内に突出する規制ピン２７が設けてある。この規制ピン２７が、規制部材である。結合ブロック部材２４に断面円形のガイド孔２８が形成され、そこに摺動可能な状態で摺動部材２９が挿入されている。規制ピン２７と摺動部材２９は、同軸状態で一体化されている。結合ブロック部材２４の下部と通路部材１２に規制ピン２７が貫通する通孔３０が設けてある。

つぎに、駆動手段について説明する。

上記摺動部材２９や規制ピン２７を進退させるために、駆動手段が設けてある。駆動手段は、エアシリンダや進退出力式の電動モータなどで形成するこができる。ここでは、エアシリンダ３２である。

エアシリンダ３２は、結合ブロック部材２４に固定ボルト３３で固定してあり、そのピストンロッド３４が摺動部材２９に結合してある。

つぎに、動作について説明する。

規制ピン２７が図１（Ａ）に２点鎖線で示すように、部品供給管１１内に突出しているところへ、空気噴射管１６からの噴射空気によってナット１が高速で搬送されてくると、ナット１は規制ピン２７で受け止められて一旦停止をする。その後、エアシリンダ３２の動作で規制ピン２７が後退すると、傾斜によってナット１が低速で滑降して仮止室１９内へ送り込まれる。このときには、磁石２０の吸引力によってナット１がストッパ部材２１に吸着され、図１（Ａ）に実線で示すように、ナット１が中心軸線Ｏ−Ｏと同軸状態で一時係止がなされる。このようにナット１は低速で仮止室１９に入るので、ストッパ部材２１のストッパ面が窪んだりすることがない。

それから、エアシリンダ１０の動作で供給ロッド７が進出すると、ガイドロッド９がねじ孔３を貫通して、電気抵抗溶接電極などの目的箇所へ供給される。

なお、上記のエアシリンダ１０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。

上述の各エアシリンダ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。

進退動作をする部品供給用の供給ロッド７が収容された断面円形の外筒６と、部品搬送用の部品供給管１１が溶接で結合されている構造に加えて、結合ブロック部材２４の横側面２４ａに外筒６の外側円筒面６ａを溶接で結合し、結合ブロック部材２４の下面２４ｂに部品供給管１１を溶接で結合して、外筒６と部品供給管１１を一体化してある。

このため、外筒６と部品供給管１１は結合ブロック部材２４を介して一体化され、外筒６と部品供給管１１の結合強度を高めることができる。

外筒６は、長尺な供給ロッド７を収容しており、供給ロッド動作用のエアシリンダ１０などの進退駆動手段と一体化されているので、進退駆動手段１０と外筒６は著しく長い部材となる。このような長い構造物に揺動方向の力が作用すると、外筒６と部品供給管１１の結合箇所に大きな応力が集中するので、この結合箇所には十分な結合剛性を付与する必要がある。このような要請に対して、上記のような結合ブロック部材２４の介在は、十分な結合剛性の確保にとって有効である。

とくに、結合ブロック部材２４の横側面２４ａに外筒６の外側円筒面６ａを対応させ、結合ブロック部材２４の下面２４ｂに部品供給管１１を対応させているので、結合ブロック部材２４に対する外筒６や部品供給管１１の結合局部の結合剛性を高めるのに非常に有効である。上記のような対応関係は、結合ブロック部材２４をほぼ直方体の形状とした場合においては、外筒６と部品供給管１１の直角に交叉した隅角部に結合ブロック部材２４をぴったりと合致させることができて、外筒６と部品供給管１１の結合強度を向上するのに効果的なものとなる。

結合ブロック部材２４に、ナット移動を規制する規制ピン２７の駆動用エアシリンダ３２が取り付けられているので、結合ブロック部材２４はエアシリンダ３２の配置機能と、外筒６と部品供給管１１の一体化機能の２機能を果たすことが実現し、構造の簡素化やコンパクト化にとって有効である。

結合ブロック部材２４の横側面２４ａに外筒６の外側円筒面６ａを溶接で結合し、結合ブロック部材２４の下面２４ｂに部品供給管１１の上面１１ａを溶接で結合するものであるから、外筒６と結合ブロック部材２４の結合溶接区間の長さが長くなり、また、部品供給管１１と結合ブロック部材２４の結合溶接区間の長さが長くなるので、結合剛性を高めることにとって有効である。

ナット移動を規制する事例としては、仮止室１９へ高速で向かうナット１を一時停止して仮止室１９の構成部材を保護したり、仮止室１９からナット１が不用意に落下するのを防止したりすることがある。このようなナット移動の規制が結合ブロック部材２４の配置に伴ってなされるので、ナット移動の規制・制御を簡単に実現することができる。規制ピン２７の駆動用エアシリンダ３２が結合ブロック部材２４に取り付けられているので、エアシリンダ３２などの駆動手段の取付け姿勢を自由に求めることができ、装置の機能向上やコンパクト化にとって有効である。さらに、剛性的に安定した結合ブロック部材２４にエアシリンダ３２が取り付けられているので、エアシリンダ３２自体の作動を高い信頼性の下で遂行することができる。

外筒６と部品供給管１１が交叉している隅角部分に結合ブロック部材２４が配置してあるので、結合ブロック部材２４やそれに取り付けられたエアシリンダ３２などの駆動手段が外側に突き出るような構造を回避でき、まとまりの良好な構造がえられる。

部品供給管１１は、上方へ湾曲した形状とされ、この湾曲部１４と外筒６の間に形成される空間２２に、結合ブロック部材２４やエアシリンダ３２が配置されている。このため、結合ブロック部材２４やエアシリンダ３２は、外筒６や部品供給管１１で包囲された状態になり、結合ブロック部材２４やエアシリンダ３２に近隣の部材が干渉するようなことを回避することができ、装置の保護構造として好適である。

図２は、本発明の実施例２を示す。

実施例２は、実施例１の構成に加えて、仮止室１９内のナット１が出口開口２３を経て落下しないように、規制部材を配置したものである。規制されるナットの移動は、上記の落下である。すなわち、ナットの落下が規制される。磁石２０の吸引力が低下したり、何等かの衝撃が装置に作用したりすると、ナット１が仮止室１９から落下する恐れがあるので、落下防止用の規制部材が採用されている。

最初に、規制部材について説明する。

仮止室１９の出口開口２３を開閉する規制部材が設けてある。この規制部材は、ナット１を下側から受け止めることができるようにするために、板状部材の形態とされた規制板３５である。

図２（Ｂ）は、構造要部の平面図であり、受け板３５ａに横Ｕ字型の切欠き３５ｂが設けられて、横向きのフォーク状の形をしている。横Ｕ字型の部分でナット１を下から受け止めるようになっている。規制板３５を左右に進退させて出口開口２３を開閉する。そのために、駆動手段であるエアシリンダ３６で規制板３５を進退させる。

駆動手段であるエアシリンダ３６は、結合ブロック部材２４に取り付けられているのであるが、ここでは、規制板３５が低い箇所を進退するので、結合ブロック部材２４の側面に下方へ伸びるブラケット板３７を固定ボルト３８で結合し、ブラケット板３７にエアシリンダ３６が固定ボルト３９で結合してある。受け板３５ａから延長板３５ｃが伸びており、エアシリンダ３６のピストンロッド４０に結合されている。

図２（Ｃ）に示した構造は、ブラケット板３７を使用しているが、これに換えて図２（Ｄ）に示すように、縦部材４１を用いて、高低差に対応することも可能である。

上記以外の構成は、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。

つぎに、動作について説明する。

図２（Ａ）および（Ｂ）は、ナット１が仮止室１９に入って所定位置に一時係止されており、同時に、規制板３５が進出して仮止室１９の出口開口２３を閉じている状態である。したがって、ナット１が仮止室１９から落下できない状態となっている。ついで、供給ロッド７が進出すると、ガイドロッド９はねじ孔３や切欠き３５ｂを通過し、同時にエアシリンダ３６の動作で規制板３５が後退し、ナット１が目的箇所へ供給される。

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。

１つの結合ブロック部材２４に、ナット１の搬送速度を緩和するための駆動手段３２と、仮止室１９からナット１が落下するのを防止するための駆動手段３６が取り付けられるので、結合ブロック部材２４は、外筒６と部品供給管１１の結合強度向上と、複数の駆動手段３２、３６の取付けを可能とし、装置構造の簡素化や結合ブロック部材２４の多機能化が実現する。

それ以外の作用効果は、先の実施例１と同じである。

上述のように、本発明の装置は。結合ブロック部材を介在させて外筒と部品供給管の結合剛性を向上するとともに、部品移動を規制する規制部材の駆動手段をまとまりよく配置する。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 部品、プロジェクションナット
２ ナット本体
３ ねじ孔
４ フランジ
５ 溶着用突起
６ 外筒
７ 供給ロッド
８ 摺動ロッド
９ ガイドロッド
１０ 進退駆動手段、エアシリンダ
１１ 部品供給管
１１ａ 上面
１４ 湾曲部
１７ 溶接部
１９ 仮止室
２０ 磁石
２１ ストッパ部材
２３ 出口開口
２４ 結合ブロック部材
２４ａ 横側面
２４ｂ 下面
２５ 溶接部
２６ 溶接部
２７ 規制ピン
２８ ガイド孔
２９ 摺動部材
３２ 駆動手段、エアシリンダ
３５ 規制板
３６ 駆動手段、エアシリンダ

Claims (1)

1. 部品供給用の供給ロッドが収容された断面円形の外筒に、供給ロッドを進退させる進退駆動手段が接合され、前記外筒と部品搬送用の部品供給管の結合箇所に仮止室が形成され、部品吸引用の磁石を有するストッパ部材が仮止室の端部に配置された形式のものにおいて、
   結合ブロック部材は、立方体または直方体の形状をしたブロック部材で構成されているとともに、外筒と部品供給管が直角に交叉した隅角部に合致させた状態で配置され、
   結合ブロック部材の横側面に前記外筒の外周面を沿わせた状態で、この沿わせた結合溶接区間の長さを長くして前記横側面に前記外周面を溶接し、
   結合ブロック部材の下面に前記部品供給管の上面を密着した状態で、この密着している結合溶接区間の長さを長くして前記結合ブロック部材と前 記部品供給管を溶接して、外筒と部品供給管を一体化し、
   前記結合ブロック部材に、部品移動を規制する規制部材の駆動手段が取り付けられていることを特徴とする部品供給装置。

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