JP7311849B2

JP7311849B2 - 供給ロッドの進出位置検知構造部

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Publication number: JP7311849B2
Application number: JP2019205819A
Authority: JP
Inventors: 好高青山; 省司青山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2023-07-20
Anticipated expiration: 2039-10-24
Also published as: JP2021065932A

Description

この発明は、部品供給用のロッドの進出位置を検知する、構造部に関している。

特開２００２－１７２４７０号公報には、ナットを供給ロッドに保持して目的箇所へ供給すること、供給ロッドが所定の位置に進出したら、その位置を検知信号として制御装置に通信すること、ガイド管に収容された供給ロッドに被検知部材が取り付けられそれが長孔内を移動すること、被検知部材を検知するセンサーがガイド管に取り付けられていることなどが記載されている。

特開２００２－１７２４７０号公報

上記特許文献に記載されている技術は、ガイド管の長孔形成箇所にセンサーを配置することについての配慮がなされていない。また、長孔からガイド管内に侵入する鉄屑などの不純物についての配慮もなされていない。

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、ガイド管に形成した長孔の箇所に、簡単な取り付け構造でガイド管への不純物侵入を防止するとともに、確実な動作がえられるように、センサーを設置することを目的とする。

請求項１記載の発明は、
供給される部品は、電気抵抗溶接によって鋼板部品に溶接されるプロジェクションナットであり、
前記部品を保持して目的箇所に部品供給を行う進退作動式の供給ロッドがガイド管に収容され、
供給ロッドの進退作動とともに移動する被検知部材が、供給ロッドの一部に取り付けられ、
被検知部材の寸法は、ガイド管に設けた長孔内または長孔に沿って移動できるように設定され、
長孔の所定の位置において被検知部材を検知するセンサーが長孔を封鎖する蓋部材に取り付けられ、蓋部材は、鋼材や合成樹脂で作られた平板状の厚板を細長く成型したもので、ガイド管の外周部を削り取って形成した平面部に密着させてあり、センサーの一部が蓋部材に埋め込んであることを特徴とする供給ロッドの進出位置検知構造部である。

ガイド管に設けられた長孔内または長孔に沿って、供給ロッドの進退作動とともに移動する被検知部材が移動し、所定の位置における被検知部材を検知するセンサーが、長孔を封鎖する蓋部材に取り付けられている。

したがって、蓋部材によって長孔が完全に閉じられているので、鉄屑のような不純物がガイド管内に入ることがなく、供給ロッドの摺動動作に支障が発生しない。また、一つの部材である蓋部材が、長孔を封鎖する機能とセンサーを保持する機能を果たすので、構造の簡素化にとって有効である。

被検知部材が長孔に入り込んだ状態で移動するときには、被検知部材の所定位置におけるセンサーとの間隔を狭くすることができ、検知反応性を高めることができ、動作信頼性が向上する。

供給ユニットの断面図と各部の図である。供給装置を示す断面図である。供給ロッドの進出動作を示す断面図である。供給ロッドの進出動作を示す断面図である。

つぎに、本発明の供給ロッドの進出位置検知構造部を実施するための形態を説明する。

図１～図４は、本発明の実施例を示す。

最初に、供給ロッドの進出位置検知構造部が組み込まれた部品供給装置について説明する。

供給ロッドの形態としては、１本の細長い軸部材で構成されたタイプのものや、供給ロッドがインナ軸とインナ軸が挿入された中空軸からなる２重構造タイプのものなど、種々なものがある。本実施例は、後者の２重構造タイプであり、供給する部品はプロジェクションナットである。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。

最初に、プロジェクションナットについて説明する。

プロジェクションナット１は、正方形のナット本体１ａの中央部にねじ孔１ｂが開けられ、ナット本体１ａの四隅に溶着用突起１ｃが形成してある。上記のナット各部は、図１に分かりやすく図示してある。

つぎに、ナット供給装置の全体構造を説明する。

固定電極５０と可動電極５１が同軸上に配置され、固定電極５０上に鋼板部品３が載置してあり、その上に置かれたナット１を可動電極５１で加圧して、電気抵抗溶接が行われる。

供給ロッド６の作動ユニットは、符号５で全体的に示されている。作動ユニット５は、主として供給ロッド６とそれを案内するガイド管７と、パーツフィーダ（図示していない）に接続されている部品供給管８および磁石９から成っている。部品供給管８の断面形状は、ナット１の形状に適した矩形である。なお、符号２は、固定電極５０のガイドピンである。

部品供給管８は、ガイド管７の下端部に溶接してあり、部品供給管８とガイド管７が交差している箇所に仮止室１１が構成され、その下側は出口開口１２とされている。仮止室１１の端部を閉塞するような形で、ガイド板１３がガイド管７に固定され、このガイド板１３の一部に磁石９が埋め込んである。

ガイド管７の外周部に支持片１４が溶接され、この支持片１４にねじ込んだ固定ボルト１５で、ガイド板１３をガイド管７に押し付けてある。この押し付けを安定させるために、ガイド管７の外周面の一部を削り取って平面を形成し、この平面にガイド板１３を押し付けることが望ましい。

部品供給管８を通過してきたナット１は、仮止室１１内において磁石９で吸引されることによって、一時係止がなされる。

つぎに、供給ロッドについて説明する。

なお、図１は、作動ユニット５の断面図であり、制御回路や空気通路も合わせて図示してある。

供給ロッド６は、大径のパイプ状の中空ロッド１６と摺動ロッド１０が主たる部材として構成されている。摺動ロッド１０は、ナットのねじ孔１ｂに進入する小径のガイドロッド１７と、ガイドロッド１７よりも大径の摺動部１８が一体的になって構成され、摺動部１８が中空ロッド１６内を摺動できる状態で挿入してある。

供給ロッド６は、エアシリンダ１９によって進退するもので、そのピストンロッド２０と同軸の状態でピストンロッド２０に結合してある。ピストンロッド２０の端部にボルト部２１が形成され、それを中空ロッド１６の端部にねじ込み、ロックナット２２で締め付けてある。なお、符号２３はピストン、符号２４、２５は空気ホースである。また、エアシリンダ１９とガイド管７とはねじ部２６で一体化されており、ガイド管７がブラケット２７を介して機枠などの静止部材２８に固定されている。

供給ロッド６は、ガイド管７内を摺動自在な状態で挿入されている。中空ロッド１６の一部に軸方向に伸びる長孔２９が開けられ、摺動部１８に固定した鉄製の突起３０が長孔２９を貫通している。突起３０は、Ｌ字型の部材をボルト３１で摺動部１８に固定してある。

突起３０は、後述の作動から明らかなように、供給ロッド６の進出で所定の位置に到達したら、センサーで検知される部材である。したがって、突起３０は、「被検知部材」として存在している。

中空ロッド１６内に挿入した圧縮コイルスプリング３２で、摺動部１８とガイドロッド１７に押出し方向の弾力が作用させてあり、突起３０が長孔２９の下端に当たることによって、供給ロッド６全体の長さが設定されている。

つぎに、検知構造について説明する。

ガイド管７にも軸線方向の長孔３３が開けられ、突起３０の一部がここに入り込んでいる。長孔３３の長さは、供給ロッド６の最長進出長さを確保できるように設定してある。長孔３３を封鎖する蓋部材５２は、鋼材や合成樹脂で作られた厚板を細長く成型したもので、図１（Ｆ）に示すように、ガイド管７の外周部を削り取って平面部５３を形成し、そこに蓋部材５２を密着してある。蓋部材５２は、取り付けボルト５４でガイド管７に結合してある。

供給ロッド６が進出して、被検知部材である突起３０が所定の位置に到達すると、突起３０の進出位置を検知する。そのために、蓋部材５２にセンサー３４が取り付けられている。このセンサー３４としては光電式など種々なものが採用できるが、ここでは近接スイッチ式のものである。センサー３４はその一部を蓋部材５２に埋め込んだ状態にし、他方、平面部５３にも凹溝５５を形成して、そのスペースを活用して、センサー３４の配置空間をコンパクト化している。

被検知部材である突起３０の一部がガイド管７の長孔３３内に入り込んでいるが、この入り込みを止めて長孔３３の空間の間近を通過させるようにしてもよい。つまり、被検知部材である突起３０の寸法を加減して、ガイド管７に設けた長孔３３内または長孔３３に入り込まずに長孔３３に沿って移動できるようにする。

図３に示すように、エアシリンダ１９の動作で供給ロッド６が進出し、ガイドロッド１７がねじ孔１ｂを串刺し状に貫通して、固定電極５０のガイドピン２の直前で停止する。このときに、ガイドロッド１７を滑降してきたナット１は、ガイドピン２側へ落下してガイドピン２がねじ孔１ｂに入り込む。このような進出とともに被検知部材である突起３０も供給ロッドの進出長さだけ進出し、センサー３４と向かい合った位置で停止する。このとき、突起３０がセンサー３４で検知されて、その検知信号がトリガー信号となって、可動電極５１の進出がなされる。

つぎに、別の検知例を説明する。

図４に示すように、供給ロッド６の進出中に作業者の指がガイドロッド１７とガイドピン２の間に挟まれたときには、ガイドロッド１７が指に当たって停止するのに対し、中空ロッド１６は所定位置まで進出する。このため、圧縮コイルスプリング３２が圧縮されて、突起３０は長孔２９内を相対的に移動してセンサー３４の手前で停止し、センサー３４と突起３０との合致による検知信号は発信されないこととなる。後述のように、センサー３４と突起３０との合致による検知信号が発信されないことをトリガー信号にし、タイマーを作動させて、可動電極５１の進出を禁止する。なお、圧縮コイルスプリング３２が縮小するので、挟まれた指を怪我することはない。

つぎに、装置の動作系統について説明する。

供給ロッド６のストローク状態を検出するストロークセンサーは、符号３９で示されている。このストロークセンサー３９は、エアシリンダ１９の外周部に固定した近接スイッチ式のものであり、ピストン２３の全ストロークの中央付近に設置してある。センサー３４からの信号線３８と、ストロークセンサー３９からの信号線４０が、制御装置４１に接続されている。制御装置４１は、簡単なコンピュータ装置やシーケンス回路で機能させることができる。

エアシリンダ１９を進退させるために、空気切換弁４８が配置され、制御装置４１から信号線４９を経て、空気切換弁４８の作動信号が通信される。

制御装置４１においては、図３に示すように、センサー３４に突起３０が合致したときにセンサー３４から伝えられる信号を処理して、可動電極５１の進出がなされる。センサー３４からの信号は制御装置４１を経由し、信号線４２で空気切換弁４３に伝えられ、可動電極５１の駆動エアシリンダ４４が出力する。符号４５、４６は、空気切換弁４３と駆動エアシリンダ４４をつなぐ空気ホースである。

作業者の指がガイドロッド１７とガイドピン２の間に挟まれたときには、図４に示すように、センサー３４と突起３０が合致しないので、センサー３４からの信号は発信されない、その代わりストロークセンサー３９からの信号で制御装置４１内のタイマー装置を動作させて、一定時間経過後に発信される信号で駆動エアシリンダ４４の進出動作を禁止する。

なお、図３および図４に２点鎖線で示す位置にセンサー３４を配置して、図３の正常な場合に前述のようなタイマーを用いた信号発信を行い、図４の異常な場合に前述のような信号発信を行うように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。

以上に説明した実施例の作用効果は、つぎのとおりである。

ガイド管７に設けられた長孔３３内または長孔３３に沿って、供給ロッド６の進退作動とともに移動する被検知部材３０が移動し、所定の位置における被検知部材３０を検知するセンサー３４が、長孔３３を封鎖する蓋部材５２に取り付けられている。

したがって、蓋部材５２によって長孔３３が完全に閉じられているので、鉄屑のような不純物がガイド管７内に入ることがなく、供給ロッド６の摺動動作に支障が発生しない。つまり、長孔３３から入った不純物が長孔２９を通過して摺動部１８の摺動箇所に入ることがない。また、一つの部材である蓋部材５２が、長孔３３を封鎖する機能とセンサー３４を保持する機能を果たすので、構造の簡素化にとって有効である。

被検知部材３０が長孔３３に入り込んだ状態で移動するときには、被検知部材３０の所定位置におけるセンサー３４との間隔を狭くすることができ、検知応当性を高めることができ、動作信頼性が向上する。

ガイド管７の外側面に平面部５３を形成し、そこに平板状の蓋部材５２を密着させる構造であるから、良好な密封性が確保できる。

ガイド管７の外側面に設けた平面部５３に切欠き状の凹溝５５を設け、そこにセンサー３４を収容するので、センサー３４を狭い箇所に配置する点で有効である。

蓋部材５２はボルト付けなどでガイド管７に固定されるので、蓋部材５２と長孔３３の相対位置は常に正確に維持できる。また、センサー３４はその一部を蓋部材５２に埋め込んだ状態、例えば、蓋部材５２にセンサー３４をはめ込む窪み形状部を設けておくことにより、センサー３４と蓋部材５２の相対位置が正確に維持できる。これらの取付け関係によって、供給ロッド６のストローク方向で見たセンサー３４の取付け箇所が常に正確に設定され、検知精度向上に有効である。

上述のように、本発明の進出位置検知構造部によれば、ガイド管に形成した長孔の箇所に、簡単な取り付け構造でガイド管への不純物侵入を防止するとともに、確実な動作がえられるように、センサーを設置する。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プロジェクションナット
２ガイドピン
５作動ユニット
６供給ロッド
７ガイド管
８部品供給管
１０摺動ロッド
１１仮止室
１６中空ロッド
１７ガイドロッド
１８摺動部
２９長孔
３０突起、被検知部材
３３長孔
５２蓋部材
５３平面部
５４取付けボルト
５５凹溝

Claims

供給される部品は、電気抵抗溶接によって鋼板部品に溶接されるプロジェクションナットであり、
前記部品を保持して目的箇所に部品供給を行う進退作動式の供給ロッドがガイド管に収容され、
供給ロッドの進退作動とともに移動する被検知部材が、供給ロッドの一部に取り付けられ、
被検知部材の寸法は、ガイド管に設けた長孔内または長孔に沿って移動できるように設定され、
長孔の所定の位置において被検知部材を検知するセンサーが長孔を封鎖する蓋部材に取り付けられ、蓋部材は、鋼材や合成樹脂で作られた平板状の厚板を細長く成型したもので、ガイド管の外周部を削り取って形成した平面部に密着させてあり、センサーの一部が蓋部材に埋め込んであることを特徴とする供給ロッドの進出位置検知構造部。