JPH11347747A - 部品供給装置およびその供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主供給ロッドの進退軸線上に副供給ロッドで
部品を送り、この位置から部品を主供給ロッドの収容孔
内へ進入させる形式のものにおいて、この進入動作のた
めに副供給ロッドや部品供給管などの集合体を動かして
いる。これを実現するのには大きなエアシリンダが設置
され、したがってスペースや設備コストが不利となり、
さらには集積誤差によって供給精度も低下していた。 【解決手段】 そこで、副供給ロッド５に部品１０の保
持部材３０とこれを移動させる駆動手段３１を設置し、
部品が主供給ロッド２０の収容孔２５内に一部が進入し
たら、その後は部品を強制的に収容孔２５の奥まで入り
切らせるように挿入手段を作動させるように構成し、さ
らに入り切った部品を保持する手段２６を設けたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、部品とくにフラ
ンジ付きのプロジェクションボルトのような軸状部品を
供給する装置と方法に関している。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術として、最も近い関係
があると思われるものは、特許第２５０９１０３号公報
（特願平３−１１４１８１号）である。この従来技術の
要点は図１０に記載してある。これについて説明する
と、パーツフィーダ（図示していない）から伸びて来て
いる柔軟な部品供給ホース１が部品供給管２に接続され
ている。部品供給管２に溶接したブラケット３にガイド
管４が溶接されその内部に進退摺動が自在になった状態
で副供給ロッド５が貫通させてあり、ガイド管４に結合
したエアシリンダ６によって副供給ロッド５が進退させ
られるようになっている。エアシリンダ７は静止部材８
にしっかりと固定してあり、そのピストンロッド９はブ
ラケット３に結合されて、部品供給管２と副供給ロッド
５等の集合体が一体になって進退できるようになってお
り、その進退方向は後述の主供給ロッドの進退軸線と平
行になっている。

【０００３】副供給ロッド５には部品１０を定位置に保
持する手段１１が設置されている。ここでの部品１０は
鉄製のプロジェクションボルトであり、軸部１２とフラ
ンジ１３と溶着用の突起１４から成っており、上述の手
段１１としては色々な具体構造が考えられるが、ここで
は副供給ロッド５と一体の載置板１５に磁石１６を組込
んだ場合を例示した。副供給ロッド５は図示のごとく鉛
直線に対して約４５度傾斜した姿勢になっており、載置
板１５は水平な状態に設置してあり、載置板１５に設け
た凹部１７は図示のごとく右方が開放され、その左方は
円形のフランジ１３に合致する円弧部（図１０は縦断側
面図なので図示されていない）が設けてある。また、載
置板１５には円弧部側へ片寄らせた位置に磁石１６を埋
設してあり、こうすることによってフランジ１３の外周
部が円弧部にぴったりと合致するようになっている。な
お、ここでの磁石１６は永久磁石であり、その磁力をよ
り強く部品１０へ作用させるために、副供給ロッド５、
載置板１５、部品供給管２などは非磁性材料であるステ
ンレス鋼を用いて作られている。部品供給管２には軸部
１２の通過を果たさせるための切欠き１９が設けてあ
る。

【０００４】主供給ロッド２０はエアシリンダ２１のピ
ストンロッド２２に結合してあり、エアシリンダ２１は
静止部材８にしっかりと固定してある。主供給ロッド２
０の進退軸線２３は鉛直方向に配置してあり、副供給ロ
ッド５の進退軸線２４と軸線２３とは鋭角に交わってい
る。主供給ロッド２０には部品の収容孔２５が明けられ
ており、そこには部品を保持する手段２６が設けてあ
る。ここにおける手段２６は、磁石（永久磁石）２７に
よって実現されており、図示のごとく収容孔２５の奥部
に固定されている。副供給ロッド５は、それに保持され
た部品が主供給ロッド２０の進退軸線上であってしかも
主供給ロッド２０から離隔した位置となる箇所まで進出
するようにエアシリンダ６の作動ストロークが設定され
ている。

【０００５】相手方部品２８は凹孔２９を有しており、
部品１０は凹孔２９内、すなわち目的箇所へ挿入される
のである。なお、各エアシリンダへは作動空気のエアホ
ースが接続されているのであるが、ここではその図示を
省略すると共にシーケンス作動用のセンサーや空気切換
制御弁などは、周知の手段で実施できるので、説明を省
略してある。

【０００６】以上の従来構造の作動について説明する
と、図１０は主・副両供給ロッド２０および５はそれぞ
れ最も後退した位置で待機している状態である。部品供
給管２に部品１０が供給されて来ると、そのフランジ１
３は磁石１６に吸引されながら凹部１７にはまり込んで
行くと共にフランジ１３の外周面が円弧部にぴったりと
合致する。これによって、載置板１５上に正しく位置決
めがなされ、結果として副供給ロッド５の定位置に部品
１０が保持されることになる。つぎに、副供給ロッド５
が前進して部品１０の軸部１２が進退軸線２３に合致す
ると共に主供給ロッド２０から離隔した所で停止し、引
続いてエアシリンダ７が作動して副供給ロッド５が進退
軸線２３に沿って上昇するので、軸部１２は収容孔２５
内に進入してゆき、部品１０は主供給ロッド２０側へ保
持される。その後、副供給ロッド５は進退軸線２３に沿
って下降し、さらに斜上方へ後退して図１０実線図示の
位置へ復帰する。次いで、主供給ロッド２０が下降して
行き、フランジ１３が凹孔２９内へ押込まれると部品供
給は完了し、主供給ロッド２０は実線図示の位置にもど
る。なお、磁石２７の吸引力は磁石１６のそれよりも強
い値に設定してあり、副供給ロッド５が下降するときに
部品１０が収容孔２５内へ残留するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする問題点】上述のような従来技
術においては、エアシリンダ７で部品供給管２、ブラケ
ット３、副供給ロッド５、エアシリンダ６、手段１１等
を主供給ロッド２０の進退軸線２３に沿って動かさなけ
ればならない。したがって、上述の各部材の集合体を一
体にして進退させるので、エアシリンダ７の負荷が著し
く大きくなり、それに応じたエアシリンダの大きさや出
力を確保する必要がある。このような事情からエアシリ
ンダ７のためのスペース増大やそのコストアップが問題
となる。さらに、副供給ロッド４が伸び切った状態で進
退軸線２３に沿って部品１０を移動させるので、エアシ
リンダ７やガイド管４における摺動間隙が集積すると、
部品１０は進退軸線２３からずれて収容孔２５内に正確
に挿入できなくなるという問題がある。そして、この問
題を解決するためには、各部の製作精度を著しく高める
必要があり、したがって設備費用が高くなってしまうの
である。

【０００８】

【問題を解決するための手段とその作用】本発明は、以
上に掲げた問題点を解決するために提供されたもので、
請求項１は、目的箇所へ部品を供給する進退作動式の主
供給ロッドを設けこのロッドに部品の収容孔が明けられ
ており、部品を主供給ロッドの進退軸線上に移動させる
進退作動式の副供給ロッドを設け、副供給ロッドには部
品の保持部材が取付けられ、この保持部材が主供給ロッ
ドの軸線方向に移動して部品の一部を収容孔へ進入させ
る駆動手段を設置し、収容孔に一部が進入させられた部
品を強制的に収容孔の奥まで送り込む挿入手段が設けら
れ、主供給ロッドには収容孔に進入し切った部品を保持
する手段が設けられていることを特徴としている。した
がって、部品が主供給ロッドの進退軸線に合致するとこ
ろまで副供給ロッドが伸び切ったら、今度は保持部材だ
けが移動させられて部品の一部が収容孔内に進入して停
止する。その後、部品は強制的に収容孔の奥まで送り込
まれて主供給ロッドに保持され、主供給ロッドの進出で
部品が目的箇所へ供給される。あるいは、部品の一部が
収容孔に進入して未だ停止しない内に、前述の強制的送
り込みを行うようにしてもよい。請求項２は、目的箇所
へ部品を供給する進退作動式の主供給ロッドを設けこの
ロッドに部品の収容孔が明けられており、部品を主供給
ロッドの進退軸線上に移動させる進退作動式の副供給ロ
ッドを設け、副供給ロッドには部品の保持部材が取付け
られ、この保持部材が主供給ロッドの軸線方向に移動し
て部品を収容孔へ進入させる駆動手段を設置し、主供給
ロッドには収容孔に進入し切った部品を保持する手段が
設けられており、副供給ロッドが進出して部品が主供給
ロッドの進退軸線上に停止してから駆動手段を作動させ
て部品を収容孔の奥まで進入し切るように作動させるこ
とを特徴とする部品供給方法である。したがって、駆動
手段で部品を収容孔の奥まで進入し切らせてから主供給
ロッドに部品保持をさせ、目的箇所へ部品供給をする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図示の発明の実施の形態にしたが
って本発明を詳しく説明する。まず、図１から図３まで
の実施形態について説明するが、図１０で説明した部材
と同じ機能を果たす部材については、図中に同じ符号を
記載して詳細な説明は省略してある。また、図示の実施
形態では主供給ロッド２０が下方から部品１０を受取
り、その後、下方へ進出するように図示しているが、こ
れを上下逆にして主供給ロッド２０が下から上へ進出す
るようにすることや主供給ロッド２０を水平方向に進退
させるようにすることも本発明の実施形態である。さら
に、図示はしていないが、主供給ロッド２０を溶接機の
固定電極とし、これの収容孔２５へ部品１０を挿入する
ようにすることも本発明の範疇に属している。ガイド管
４と部品供給管２に溶接したブラケット１８を静止部材
８に結合して、ガイド管４、副供給ロッド５、エアシリ
ンダ６、部品供給管２等の集合体の固定を図っている。

【００１０】副供給ロッド５には、部品１０の保持部材
３０とこの保持部材３０を移動させる駆動手段３１が設
けられている。ここでは主供給ロッド２０がプロジェク
ション溶接の可動電極の役目を果たしており、したがっ
てそれに対応して固定電極３２が設置され、その上に置
かれた鋼板部品３３にフランジ１３が溶着される。ステ
ンレス鋼やアルミニウム等の非磁性材料で作られた保持
部材３０は、断面が円形のブロック体３４に円形の窪み
３５が設けられ、ここにプロジェクションボルト１０が
図２のように受け入れられる。そのために副供給ロッド
５が最も後退した位置においては、窪み３５が部品供給
管２の真下に待機するように停止位置が設定してある。
部品１０の倒れや位置ずれを防止するための保持手段と
して、磁石（永久磁石）３６がブロック体３４に埋設し
てあり、図示のように２個の小片を挿入してプラグ３７
で固定してある。なお、この磁石３６に代えてフランジ
１３をバキュームで吸引して保持部材３０に支持させる
ようにしてもよい。

【００１１】副供給ロッド５の先端には接手部材３８が
ねじ部３９を介して結合され、それに基板４０がボルト
４１で固定してある。この基板４０の上にブロック体３
４が載置された形になっており、基板４０の下側に駆動
手段３１が取付けてある。駆動手段３１は保持手段３０
（実際には部品の軸部１２）を進退軸線２３に沿って動
かす機能を果たすものであり、ここではエアシリンダ４
２を基板４０に固定している。エアシリンダ４２のピス
トンロッド４３がブロック体３４にねじ込まれて保持部
材３０に進退動作を付与するもので、ピストンロッド４
３の進退は主供給ロッドの進退軸線２３と同軸上でなさ
れるようにエアシリンダ４２の取付けがなされている。
なお４４、４５は空気ホースである。

【００１２】つぎに、収容孔２５に一部が進入させられ
た部品１０を強制的に収容孔２５の奥まで送り込む挿入
手段について説明する。まず、最も簡単な事例は、磁石
３６の吸引力よりも磁石２７の吸引力を大幅に強くして
おき、図１のように軸部１２が収容孔２５内に進入した
ら、今度は磁石２７の吸引力で強制的に収容孔２５の奥
まで進入させるのである。したがって、符号２６は「部
品を保持する手段」を指しているが、もう一方では「挿
入手段」をも意味している。

【００１３】図２に示した挿入手段について説明する
が、この場合はいろいろな構成要素が合体して挿入手段
を形成しているので、一つの符号で挿入手段を指すこと
ができない。ここでは空気噴出で部品を強制的に移動さ
せることが基本になっていて、副供給ロッド５に明けら
れた軸方向の空気通路４６と、これに連通した状態で接
手部材に形成された通路４７が図３のように外部に開口
している。一方、ブロック体３４にも通路４８が形成さ
れ、その一端は窪み３５の底部に開口し、他端は図３の
ようにブロック体３４の外部に向かって開口している。
図３の各開口部には接手管４９、５０が圧入してあり、
両接手管４９、５０は変形チューブ５１で連通させてあ
る。このチューブ５１はゴム、塩化ビニール等の柔軟性
のある材料で作られており、保持手段３０の進退動作を
許容するために図示のように大きく湾曲させてある。な
お、符号５２は空気通路４６へ空気を送り込む空気ホー
スである。

【００１４】図２のような挿入手段は、符号４６、４
７、５１、４８等の構成要素が集合して構成されている
ことになる。

【００１５】以上に説明した実施形態の作動を説明す
る。副供給ロッド５が最も後退した状態の所にプロジェ
クションボルト１０が部品供給管２から供給されてくる
と、図２のようにフランジ１３が窪み３５内に入り、磁
石３６で吸引保持がなされる。ついで、副供給ロッド５
が進出して軸部１２が進退軸線２３と同軸になったとこ
ろで停止する。それからエアシリンダ４２の出力でブロ
ック体３４がリフトアップされると軸部１２の一部が収
容孔２５内に進入させられる。その後、空気ホース５２
から圧縮空気が送られてくると、それは通路４８からフ
ランジ１３に噴射され、この空気圧が磁石３６の吸引力
に打ち勝って部品１０を勢い良く収容孔２５の奥部まで
送り込む。そして、部品１０は磁石２７の吸引力によっ
て主供給ロッド２０に保持される。その後、保持部材３
０が後退させられ、さらに副供給ロッド５が元の位置に
戻ると、今度は、エアシリンダ２１の出力で主供給ロッ
ド２０が進出しプロジェクションボルトを鋼板部品３３
に到達させ、プロジェクション溶接がなされる。以上の
ような作動を得るためには、一般的に使用されている電
気制御式の空気切替え弁やそれにシーケンス信号を付与
する制御回路などを採用すればよい。

【００１６】挿入手段が作動を開始する時期は、軸部１
２が収容孔２５内に入った後から作動させる場合、軸部
１２が収容孔２５内に入りつつある時に同期させて作動
させる場合、保持部材３０が戻り始めた時に作動させる
場合などいろいろな形態がある。

【００１７】図４にしたがって挿入手段の変形例を説明
する。これはエアシリンダ４２の作動空気を利用する方
式であり、ピストン５３とピストンロッド４３に通路５
４を明け、その端部が窪み３５の底部に開口している。
ピストン５３が上昇し切って停止すると、フランジ１３
の下面に作用する圧力が高くなり、これが磁石３６の吸
引力に打ち勝つとプロジェクションボルト１０は空気噴
射で収容孔２５の奥まで送り込まれる。ここでは、挿入
手段は符号５４が相当している。

【００１８】図５の保持部材３０は、窪み３５が非常に
浅くて皿型のようになっている。このような形式のもの
は、特許請求の範囲の請求項２に記載した部品供給方法
の場合に適している。すなわち、駆動手段だけのリフト
アップで軸部１２を収容孔２５の奥部まで進入し切らせ
て、磁石２７で部品保持をする。したがって、ここでは
強制的作動を行う挿入手段が個別に設置されていないこ
とになる。言い換えると、保持部材３０の進出が強制的
挿入の機能を重複して果たしているのである。

【００１９】図６の挿入手段の変形例は、ブロック体３
４が所定のストローク上昇したら、空気噴射の通路が連
通する形式のものである。ブロック体３４はシリンダ５
５内に摺動可能な状態ではめ込んであり、副供給ロッド
５から送られてきた空気が通路５６を経てシリンダ５５
の上部に噴出できるようになっている。一方、ブロック
体３４に明けた通路５７はその一端は窪み３５の底部に
開口し、他方はブロック体３４の下部に開口している。
オーリング５８、５８が図示のように設置してあり、空
気噴出時の気密性を保っている。

【００２０】エアシリンダ４２の出力でブロック体３４
が上昇して通路５６と５７が合致すると、圧縮空気が送
られてきてフランジ１３の下面に作用して、図４の場合
と同様にして強制的送出がなされる。

【００２１】図７の実施形態は、駆動手段が磁石の反発
力で実現され、挿入手段が空気噴射のタイプになってい
る。ブロック体３４に設けたシリンダ５９内にプランジ
ャ６０を摺動自在にはめ込み、プランジャ６０の内部に
は磁石６１が格納され、その極性は上がＮ極、下がＳ極
とされている。そして、プランジャ６０の中央部には通
路６２が貫通させてあり、プランジャ６０が所定ストロ
ークの移動をしたら、通路５６からの空気が通路６２内
へ流れるようになっている。ブロック体３４の下側にシ
リンダ５９の軸線とほぼ直交する向きにガイド筒６３が
設けられ、その中に摺動ボックス６４が進退自在に収容
されている。摺動ボックス６４内には２個の磁石６５、
６６がはめ込まれ、各々の極性は一方の磁石６５の上側
がＮ極、下側がＳ極とされ、他方の磁石６６はその逆と
されている。ガイド筒６３にはエアシリンダ６７が結合
され、そのピストンロッド６８が摺動ボックス６４に固
定されている。なお、この実施形態は磁力を作用させる
要素が大きいので、ブロック体３４、プランジャ６０、
ガイド筒６３、摺動ボックス６４等は全てステンレス鋼
のような非磁性材料で製作されている。

【００２２】図７の状態は、磁石６１の直下に磁石６５
が位置しているので、磁石６１と磁石６５は吸引関係に
なっている。今、エアシリンダ６７の作動で磁石６６が
左方に移動して磁石６１の直下で停止させられると、こ
んどは磁石６１と磁石６６が反発関係になるので、プラ
ンジャ６０はこの反発力で上方に押し上げられ、駆動手
段としての役割を果たしている。そして、通路５６の少
し上側までプランジャ６０が上昇すると、圧縮空気が通
路５６から通路６２に流されてプロジェクションボルト
１０が強制的に送出され、挿入手段としての役割を果た
している。なお、図７のものにおいて、空気噴出の方式
を止めて図１の磁石２７で強制的に吸引するようにして
もよい。

【００２３】図８は、主供給ロッド２０の進退軸線２３
に対して、副供給ロッド５の進退軸線２４がほぼ直交し
ている場合である。これの作動は、先のものから容易に
理解できるのでここでは説明を省略している。

【００２４】収容孔に入り切った部品を保持する手段と
しては、前述の磁石以外にいろいろなものを採用するこ
とができる。図示していないが、たとえば、収容孔の内
面に沿って軸方向に薄い板ばねを挿入しておき、部品を
板ばねの弾力で保持する。あるいは、主供給ロッド内の
永久磁石を電磁石に変更することも可能である。

【００２５】図９は、プロジェクションボルト１０の軸
部１２の太さに対して、極くわずかだけ直径が大きくさ
れたフランジ１３を有する部品の場合である。

【００２６】

【効果】本発明によれば、駆動手段によって保持部材だ
けが副供給ロッドから相対的に移動させられるものであ
るから、従来技術の問題点の項で述べたような関連部材
の集合体を移動させるようなことが回避され、したがっ
て、大きなエアシリンダの設置が不要となりスペースや
設備コストの面で有利なものとなる。駆動手段は保持部
材だけを進退させるものであるから、駆動手段自体を小
形化することができ、副供給ロッドの付属構造として好
適である。とくに、狭い箇所へ部品を供給するときには
有利である。さらに、主供給ロッドの進退軸線に対する
部品の位置関係は、副供給ロッドの摺動間隙を主に管理
するだけで良いから、狂いの発生因子を最少化して収容
孔に対する部品進入精度を高めることが可能となる。ま
た、保持部材を部品が収容孔の奥部まで進入し切るよう
な作動の方法とすることによって、前述のような挿入手
段を省略して、より簡素化された作動を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す全体的な縦断側面図で
ある。

【図２】保持手段や駆動手段をを示す縦断側面図であ
る。

【図３】変形チューブの設置状態を示す横断平面図であ
る。

【図４】他の構造例を示す縦断側面図である。

【図５】他の構造例を示す縦断側面図である。

【図６】他の構造例を示す縦断側面図である。

【図７】他の構造例を示す縦断側面図である。

【図８】主副両供給ロッドの関係位置を変えたものの側
面図である。

【図９】部品の形状が異なった場合の縦断側面図であ
る。

【図１０】従来技術を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１０ 部品、プロジェクションボルト ２０ 主供給ロッド ２５ 収容孔 ２３ 進退軸線 ５ 副供給ロッド ３０ 保持部材 ３１ 駆動手段 ２７、４６、４７、５１、４８、５４、５７、６２
挿入手段 ２６ 部品を保持する手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目的箇所へ部品を供給する進退作動式の
   主供給ロッドを設けこのロッドに部品の収容孔が明けら
   れており、部品を主供給ロッドの進退軸線上に移動させ
   る進退作動式の副供給ロッドを設け、副供給ロッドには
   部品の保持部材が取付けられ、この保持部材が主供給ロ
   ッドの軸線方向に移動して部品の一部を収容孔へ進入さ
   せる駆動手段を設置し、収容孔に一部が進入させられた
   部品を強制的に収容孔の奥まで送り込む挿入手段が設け
   られ、主供給ロッドには収容孔に進入し切った部品を保
   持する手段が設けられていることを特徴とする部品供給
   装置。
2. 【請求項２】 目的箇所へ部品を供給する進退作動式の
   主供給ロッドを設けこのロッドに部品の収容孔が明けら
   れており、部品を主供給ロッドの進退軸線上に移動させ
   る進退作動式の副供給ロッドを設け、副供給ロッドには
   部品の保持部材が取付けられ、この保持部材が主供給ロ
   ッドの軸線方向に移動して部品を収容孔へ進入させる駆
   動手段を設置し、主供給ロッドには収容孔に進入し切っ
   た部品を保持する手段が設けられており、副供給ロッド
   が進出して部品が主供給ロッドの進退軸線上に停止して
   から駆動手段を作動させて部品を収容孔の奥まで進入し
   切るように作動させることを特徴とする部品供給方法。