ウェルドナット供給装置
【課題】供給ロッドが曲がらず、確実にウェルドナットを溶接位置に供給することができるウェルドナット供給装置を提供する。
【解決手段】ナットフィーダから供給されるウェルドナット20を、ナット受け5の受部で受けて、この状態でウェルドナット20のねじ穴に、軸方向に伸縮動する供給ロッド4を串刺して、ウェルドナット20を溶接位置に供給するウェルドナット供給装置において、ナット受け5の受部の底部を断面形状が半円形の凹弧面としたことを特徴とする。なお、ナット受け5を脱着可能に構成したことが好ましく、また、供給ロッド4の基端に供給ロッド4の外径よりも大きく、ウェルドナット20のねじ穴に挿入する段差部4bを形成したことが好ましい。
【解決手段】ナットフィーダから供給されるウェルドナット20を、ナット受け5の受部で受けて、この状態でウェルドナット20のねじ穴に、軸方向に伸縮動する供給ロッド4を串刺して、ウェルドナット20を溶接位置に供給するウェルドナット供給装置において、ナット受け5の受部の底部を断面形状が半円形の凹弧面としたことを特徴とする。なお、ナット受け5を脱着可能に構成したことが好ましく、また、供給ロッド4の基端に供給ロッド4の外径よりも大きく、ウェルドナット20のねじ穴に挿入する段差部4bを形成したことが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェルドナットを溶接位置に供給するためのウェルドナット供給装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば自動車用部品などには基材の所定位置にウェルドナットを溶接したものが多く使用されており、両者を溶接するのに電気抵抗溶接機が一般に用いられている。そして、最近では特許文献1に示されるような孔明き部品の溶接装置を利用して無人で自動溶接することが提案されており、品質の向上と溶接処理の効率アップ及びコストダウン等が図られている
【0003】
従来、図9に示されるように、ナットフィーダから供給されるウェルドナット60を供給ヘッド50に供給し、ウェルドナット60のねじ穴60aに、供給ヘッド50内を軸方向に伸縮動する供給ロッド51を串刺して溶接位置に供給していた。パーツフィーダから供給されるウェルドナット60は、供給ロッド51で串刺される前に、ナット受け53でウェルドナット60を受けて保持するようになっている。なお、供給ヘッド50の先端には、ウェルドナット60の脱落を防止するための蝶番54が取り付けられている。
【0004】
ウェルドナット60のナット部分が六角ボルトである場合において、ウェルドナット60をナット受け53で受けた状態によっては、図10に示されるように、最大でaだけウェルドナット60をナット受け53で受けた高さが変わってしまう。このため、ウェルドナット60を溶接位置に供給する際に、ウェルドナット60のねじ穴60aに供給ロッド51が入らず串刺すことができずに、ウェルドナット60を落下させてしまうという問題があった。そこで、ナット受け53で受けるウェルドナット60高さが違う状態であっても、供給ロッド51でウェルドナット60を串刺して溶接位置に供給するために、図9に示されるように、供給ロッド51の先端をウェルドナット60のねじ穴60aよりも大幅に細くしていた。しかし、供給ロッド51の先端を細くすることにより、強度が低下し曲がってしまうという問題があった。また、供給ロッド51の先端は、ウェルドナット60のねじ穴60aよりも大幅に細いので、ウェルドナット60のねじ穴60aを供給ロッド51で串刺した際に、ウェルドナット60が回転してしまうことから、溶接位置にウェルドナット60を供給することができない場合があり、ウェルドナット60を持ち帰ってしまい、持ち帰り途中でウェルドナット60を落下させてしまことがあるという問題があった。
【特許文献1】特開2002−307191号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は上記問題を解決し、供給ロッドが曲がらず、確実にウェルドナットを溶接位置に供給することができるウェルドナット供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するためになされた本発明は、ナットフィーダから供給されるウェルドナットをナット受けの受部で受けて、この状態でウェルドナットのねじ穴に、軸方向に伸縮動する供給ロッドを串刺して、ウェルドナットを溶接位置に供給するウェルドナット供給装置において、ナット受けの受部の底部を、断面形状が半円形の凹弧面としたことを特徴とする。
【0007】
なお、ナット受けを脱着可能に構成したことが好ましい。
【0008】
また、供給ロッドの基端に供給ロッドの外径よりも大きく、ウェルドナットのねじ穴に挿入する段差部を形成したことが好ましい。
【発明の効果】
【0009】
ナット受けの受部の底部を、断面形状が半円形の凹弧面としたので、ウェルドナットを前記受部で受けた際に、常にウェルドナットの高さが同じになり、確実にウェルドナットを供給ロッドで串刺すことが可能となり、ウェルドナットの供給不良を防止することが可能となる。また、ウェルドナットを前記受部で受けた際に、常にウェルドナットの高さが同じになることから、供給ロッドを細くしなくても、ウェルドナットのねじ穴に供給ロッドを串刺すことが可能となり、供給ロッドの強度が増加し、供給ロッドが変形することを防止することが可能となる。さらに、ウェルドナットを前記受部で受けた際に、常にウェルドナットの高さが同じになることから、供給ロッドの基端に形成された供給ロッドの外径よりも大きい段差部を、ウェルドナットのねじ穴に段差部を挿入することが可能となる。
【0010】
なお、ナット受けを脱着可能に構成すると、このナット受けを交換することにより、異なるサイズのウェルドナットであっても、簡単に対応させることが可能となる。
【0011】
また、供給ロッドの基端に供給ロッドの外径よりも大きく、ウェルドナットのねじ穴に挿入する段差部を形成したので、この段差部外径はウェルドナットのねじ穴の内径よりも僅かに小さく、ウェルドナットを供給ロッドで串刺した際に、ウェルドナットが供給ロッドを軸にして回転することを抑止することが可能となる。このことにより、ウェルドナットを持ち帰ってしまい、持ち帰り途中でウェルドナットを落下させてしまうことを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図1に本発明の実施の形態を示すウェルドナット供給装置の側面図を示し、図2に図1の断面図を示し、図3にウェルドナット供給装置の正面図を示す。1は供給管であり、ナットフィーダ(図示せず)から供給されるウェルドナット20を後述するナット受け5に供給するため管である。供給管1は、断面形状が長方形状となっていて、この断面の高さ方向の寸法が、ウェルドナットの高さ方向の寸法より大きくなっているが、ウェルドナット20の幅方向の寸法よりも小さくなっていることにより、供給されるウェルドナット20が供給管1内で回転することを防止している。
【0013】
本発明のウェルドナット20のナット部20bは、六角ナットとなっている。なお、ウェルドナット20の座面は、円盤形状の鍔20e(図4に示す)が設けられている。この鍔20eの下面には、プロジェクション20a(図5に示す)が複数個突設されている。このプロジェクション20aは、電気抵抗溶接する際に電流を集中させ、溶接時に溶融して被溶接部材32(図7に示す)の溶融金属と溶け合い被溶接部材32と一体化して取り付けられるものである。なお、本実施形態では、プロジェクション20aは、鍔20eの下面に等角度に3個突設されている。なお、鍔20eが重なることにより、ウェルドナット20が、供給管1内で詰まることを防止するために、ウェルドナット20は、パーツフィーダから一個ずつ供給されるようになっている。
【0014】
2は略円筒形状の供給ヘッドである。供給管1は供給ヘッド2の開口部2aに臨むように、供給ヘッド2の軸方向と垂直となるように取り付けられている。
【0015】
3はシリンダーであり、供給ヘッド2の後端に、ジョイント部材10により供給ヘッド2と同軸に接合されている。シリンダー3の前方部分の内面にはねじ山が螺刻されていて、供給ヘッド2の後端部分の内面にも、ねじ山が螺刻されている。ジョイント部材10の外周面にねじ山が螺刻されていて、このジョイント部材10のねじ山と、供給ヘッド2後端及びシリンダー3の前端部分のねじ穴とが螺合することにより、供給ヘッド2とシリンダー10が接合している。供給ヘット2及びシリンダー3の内部には、伸縮動自在にシリンダーシャフト6が収納されている。
【0016】
シリンダーシャフト6の後端には、ピストン7が取り付けられている。シリンダー3の底部3aにエアを吹き込むことにより、ピストン7が押圧されシリンダーシャフト6がシリンダー3の軸方向に伸びる。一方で、シリンダー3の内部3bにエアを吹き込むと、ピストン7は押圧され、シリンダーシャフト6が縮む。本実施形態のシリンダー3は、エアで作動するエアシリンダーであるが、油圧で作動する油圧シリンダーであっても差し支えない。
【0017】
シリンダーシャフト6の先端には、シリンダーシャフト6の外径より小さい外径の供給ロッド4がシリンダーシャフト6と一体となって形成されている。本実施形態では、シャフトを切削加工して、供給ロッド4及びシャフト6を形成している。このように、供給ロッド4をシリンダーシャフト6と一体して形成したので、従来のように供給ロッド4とシリンダーシャフト6をジョイント構造にして嵌めて接合したり、ねじを螺刻してねじ込んで接合したり、溶接して接合したりする場合と比べて、供給ロッド4とシリンダーシャフト6との接合が緩むという問題が発生しない。
【0018】
供給管1が取り付けられている側と反対側の供給ヘッド2の先端には、板状のブラケット2bが取り付けられ、このブラケット2bの先端にはボルト穴2dが形成されている。図2に示されるように、ブラケット2bと供給ヘッド2の先端との間には、ナット受け取付凹部2cが形成され、このナット受け取付凹部2cには、ナット受け5が配設されている。言い換えると、ナット受け5は、供給管1の開口端1aが臨む位置の供給ヘッド2に配設されている。ナット受け5の底面には、取付凹部5aが凹陥形成され、ブラケット2bのボルト穴2dに螺入されるボルト8の先端が取付凹部5aに係合して、ナット受け5を押さえることにより、ナット受け5が供給ヘッド2の先端に固定されている。なお、ボルト8のねじ部にはナット9が取り付けられ、このナット9をブラケット2b側に締め付けて、ボルト8が緩むことを防止している。このように、ナット受け5は、簡単に脱着可能に供給ヘッド2に取り付けられている。
【0019】
供給ヘッド2の先端部には、ウェルドナット20の出口を閉塞するように蝶番11が取り付けられている。この蝶番11は、トーションスプリング11aで、常時閉塞し、ナット受け5で受けたウェルドナット20が落下することを防止している。
【0020】
図2に示されるように、供給管1の開口端1aの延長線上に、ナット受け5が位置するようになっている。このように、構成することにより、ナットフィーダから供給されるウェルドナット20が、供給管1の内部を流通して、供給管1の開口端1aから、ナット受け5の受部5cで受けるようになっている。なお、ナットフィーダから、供給管1の開口端1aへの供給方法は、ウェルドナット20の自重により供給管1内を滑落させる方法であっても、供給管1内にブローエアを吹き込んでウェルドナット20を供給管1内で流通させる方法であっても差し支えない。
【0021】
図4にナット受け5の詳細図を示し、図5にナット受け5の断面図を示す。図4に示されるように、ナット受け5は、板状の基部5bと、この基部5aに垂直に立設された受部5cとから構成されている。この受部5cの底部は、断面形状が半円形の凹弧面となっている。また、受部5cの曲率半径bは、ウェルドナット20のねじ穴20cの軸中心からねじ部20bの外縁と殆ど同一もしくは僅かに大きい曲率半径となっている。このため、図4に示されるように、ウェルドナット20のナット部20bをどのような状態で受部5cで受けても、ウェルドナット20のねじ穴20cの軸中心が、供給ヘッド2内で同じ高さになるので、ウェルドナット20のねじ穴20cの軸中心と、供給ロッド4の軸中心を一致させることが可能となる。
【0022】
図6に供給ロッドの詳細図を示す。供給ロッド4の先端は、先端に向けて除々に外径が小さくなっている導入部4aが形成されている。供給ロッド4の基部には、供給ロッド4の外径より大きい段差部4bが形成されている。この段差部4bは、ウェルドナット20のねじ穴20cの内径よりも僅かに小さい外径となっている。例えば、M8のウェルドナット20の場合、段差部4bはウェルドナット20の内径より0.1mm〜0.5mm小さい外径となっている。なお、本実施形態では、M8のウェルドナット20の場合、段差部4bはウェルドナット20のねじ穴20cの内径より0.3mm小さい外径となっている。また、供給ロッド4の外径は、段差部4bの外径より0.3mm〜1mm小さくなっている。本実施形態では、供給ロッド4の外径は、段差部4bの外径より0.4mm小さくなっている。
【0023】
図6に示されるように、供給ロッド4と段差部4bの間は、供給ロッド4から段差部4bに向けて徐々に外径が大きくなるテーパー部4cが形成されている。このテーパー部4cにより、供給ロッド4で串刺されたウェルドナット20のねじ穴20cが、段差部4bに導かれる。なお、ナット受け5の受部5cの底部を、断面形状が半円形の凹弧面としたので、ウェルドナット20を受部5cで受けた際に、常にウェルドナット20の高さが同じになることから、ウェルドナット20のねじ穴20cに段差部4bを挿入することができる。
【0024】
なお、シャフト6の外径は、段差部4bの外径より大きく、またウェルドナット20のねじ穴20cの内径よりも大きいので、ウェルドナット20が、供給ロッド4に串刺されウェルドナット20のねじ穴20cが、段差部4bに導かれた際に、シリンダーシャフト6の先端6aと当接して、ウェルドナット20のねじ穴20cが、段差部4bに導かれた状態でウェルドナット20が停止する。このように、供給ロッド4の基端にウェルドナット20のねじ穴20cの内径よりも僅かに小さい外径の段差部4bを形成したので、ウェルドナット20を供給ロッド4で串刺した際に、ウェルドナット20が供給ロッド4を軸にして回転することを抑止することが可能となる。
【0025】
図6に示されるように、段差部4bとシリンダーシャフト6の先端6aの間は、段差部4bからシリンダーシャフト6の先端6aに向けて除々に外径が大きくなる当接部4dが形成されている。この当接部4dのテーパー角cは、ウェルドナット20のねじ穴20cの先端に形成されテーパー部20dのテーパー角と同一になっている。本実施形態では、テーパー角cは120°である。このように、段差部4bとシリンダーシャフト6の先端6aの間に、当接部4dを形成したので、ウェルドナット20を供給ロッド4で串刺した際に、ウェルドナット20のねじ穴20cのテーパー部4dと、当接部4dとが当接して全面当たりすることにより、ウェルドナット20が供給ロッド4を軸にして回転することをさらに抑止することが可能となる。
【0026】
図7に、本発明の使用状態図を示す。この図7に示される30はナット打ち用電極であり、略円筒形状をしている。ナット打ち用電極30の軸中心には、センターピン31が収納され、ナット打ち用電極30の先端から突出している。シリンダーシャフト6を伸ばす方向にフルストロークさせた場合には、供給ロッド4の先端は、図7に示されるように、センターピン31の先端の近傍まで移動するようになっている。
【0027】
次に本発明の作用について説明をする。前述したように、供給管1から供給されたウェルドナット20を、ナット受け5で受ける。この状態で、シリンダー3を作動させて、供給ロッド4を伸ばし、ウェルドナット20のねじ穴20cに、供給ロッド4を串刺す。この際に、蝶番11が開く。前述したように、ウェルドナット20のねじ穴20cは、段差部4bに導かれ、ウェルドナット20の先端がシャフト6の先端6aと当接しウェルドナット20が停止する。シリンダーシャフト6がフルストロークして、シリンダーシャフト6の動きが停止した場合に、ウェルドナット20は、供給ロッド4で串刺された状態で、供給ロッド4に沿って滑落し、ウェルドナット20のねじ穴20cが、センターピン31の先端上に導かれ、ウェルドナット20のねじ穴20cが、センターピン31に挿入されて、ウェルドナット20が溶接位置に配置される。
【0028】
なお、本発明に使用するウェルドナット20もナット部20bは、六角ナットに限定されず、五角ナット等の多角形状や、トルクスナット(登録商標)等であっても、本発明を適用可能なことは言うまでもない。
【0029】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うウェルドナット供給装置もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【0030】
以下、本発明に使用される、蝶番11の改良について説明をする。従来では、図11に示されるように、薄板をプレス曲げによって加工した蝶番70を使用していた。このため、蝶番70のプレス曲げにより曲げた部分が、約1月で破断してしまうという問題があった。また、従来では、蝶番70のヒンジ部分は、軸の両端を溶接して固定していたため、前記曲げ部分や、トーションスプリング70aが破損した場合であっても、蝶番70全体を交換するしかなく、ランニングコストが高くなるという問題があった。また、蝶番70のヒンジ部分の軸を、ボルトとナットで構成すると、使用中にナットが緩んで外れてしまう。
そこで、図8に示されるように、蝶番11を切削加工により形成し、蝶番11のヒンジ部分の軸11bをスナップリング11cにより固定することとした。
このように、切削加工により蝶番11を形成したので、蝶番11を肉厚にすることができ、また、曲げ加工により曲げ部分が弱くなることもなく、曲げ加工をする必要がないので硬く強度のある材質(例えば高炭素鋼)を選択することが可能となり、蝶番11が破損することがない。また、蝶番11のヒンジ部分の軸11bをスナップリング11cにより固定することとしたので、トーションスプリング11aが破損した場合であっても、スナプリング11cを取り外すだけで、簡単にトーションスプリング11aを交換することができ、また、ボルトとナットで構成した場合と違い、使用中にスナップリング11cが外れることがない。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の実施の形態を示すウェルドナット供給装置の側面図である。
【図2】図1の断面図である。
【図3】本発明の実施の形態を示すウェルドナット供給装置の正面図である。
【図4】ナット受けの詳細図である。
【図5】ナット受けの断面図である。
【図6】供給ロッドの詳細図である。
【図7】本発明の使用状態図である。
【図8】蝶番の説明図である。
【図9】従来のウェルドナット供給装置の断面図である。
【図10】従来のナット受けの詳細図である。
【図11】従来の蝶番の説明図である。
【符号の説明】
【0032】
1 供給管
1a 開口端
2 供給ヘッド
2a 開口部
2b ブラケット
2c ナット受け取付凹部
3 シリンダー
3a 底部
3b 内部
4 供給ロッド
4a 導入部
4b 段差部
4c テーパー部
4d 当接部
5 ナット受け
5a 取付凹部
5b 基部
5c 受部
6 シリンダーシャフト
6a 先端
7 ピストン
8 ボルト
9 ナット
10 ジョイント部材
11 蝶番
11a トーションスプリング
11b 軸
11c スナップリング
20 ウェルドナット
20a プロジェクション
20b ナット部
20c ねじ穴
20d テーパー部
20e 鍔
30 ナット打ち用電極
31 センターピン
32 被溶接部材
50 供給ヘッド
51 供給ロッド
53 ナット受け
54 蝶番
60 ウェルドナット
60a ねじ穴
70 蝶番
70a トーションスプリング
a ナット受けで受けた状態のウェルドナットの高さの違い
b 受部の曲率半径
c テーパー角
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェルドナットを溶接位置に供給するためのウェルドナット供給装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば自動車用部品などには基材の所定位置にウェルドナットを溶接したものが多く使用されており、両者を溶接するのに電気抵抗溶接機が一般に用いられている。そして、最近では特許文献1に示されるような孔明き部品の溶接装置を利用して無人で自動溶接することが提案されており、品質の向上と溶接処理の効率アップ及びコストダウン等が図られている
【0003】
従来、図9に示されるように、ナットフィーダから供給されるウェルドナット60を供給ヘッド50に供給し、ウェルドナット60のねじ穴60aに、供給ヘッド50内を軸方向に伸縮動する供給ロッド51を串刺して溶接位置に供給していた。パーツフィーダから供給されるウェルドナット60は、供給ロッド51で串刺される前に、ナット受け53でウェルドナット60を受けて保持するようになっている。なお、供給ヘッド50の先端には、ウェルドナット60の脱落を防止するための蝶番54が取り付けられている。
【0004】
ウェルドナット60のナット部分が六角ボルトである場合において、ウェルドナット60をナット受け53で受けた状態によっては、図10に示されるように、最大でaだけウェルドナット60をナット受け53で受けた高さが変わってしまう。このため、ウェルドナット60を溶接位置に供給する際に、ウェルドナット60のねじ穴60aに供給ロッド51が入らず串刺すことができずに、ウェルドナット60を落下させてしまうという問題があった。そこで、ナット受け53で受けるウェルドナット60高さが違う状態であっても、供給ロッド51でウェルドナット60を串刺して溶接位置に供給するために、図9に示されるように、供給ロッド51の先端をウェルドナット60のねじ穴60aよりも大幅に細くしていた。しかし、供給ロッド51の先端を細くすることにより、強度が低下し曲がってしまうという問題があった。また、供給ロッド51の先端は、ウェルドナット60のねじ穴60aよりも大幅に細いので、ウェルドナット60のねじ穴60aを供給ロッド51で串刺した際に、ウェルドナット60が回転してしまうことから、溶接位置にウェルドナット60を供給することができない場合があり、ウェルドナット60を持ち帰ってしまい、持ち帰り途中でウェルドナット60を落下させてしまことがあるという問題があった。
【特許文献1】特開2002−307191号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は上記問題を解決し、供給ロッドが曲がらず、確実にウェルドナットを溶接位置に供給することができるウェルドナット供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するためになされた本発明は、ナットフィーダから供給されるウェルドナットをナット受けの受部で受けて、この状態でウェルドナットのねじ穴に、軸方向に伸縮動する供給ロッドを串刺して、ウェルドナットを溶接位置に供給するウェルドナット供給装置において、ナット受けの受部の底部を、断面形状が半円形の凹弧面としたことを特徴とする。
【0007】
なお、ナット受けを脱着可能に構成したことが好ましい。
【0008】
また、供給ロッドの基端に供給ロッドの外径よりも大きく、ウェルドナットのねじ穴に挿入する段差部を形成したことが好ましい。
【発明の効果】
【0009】
ナット受けの受部の底部を、断面形状が半円形の凹弧面としたので、ウェルドナットを前記受部で受けた際に、常にウェルドナットの高さが同じになり、確実にウェルドナットを供給ロッドで串刺すことが可能となり、ウェルドナットの供給不良を防止することが可能となる。また、ウェルドナットを前記受部で受けた際に、常にウェルドナットの高さが同じになることから、供給ロッドを細くしなくても、ウェルドナットのねじ穴に供給ロッドを串刺すことが可能となり、供給ロッドの強度が増加し、供給ロッドが変形することを防止することが可能となる。さらに、ウェルドナットを前記受部で受けた際に、常にウェルドナットの高さが同じになることから、供給ロッドの基端に形成された供給ロッドの外径よりも大きい段差部を、ウェルドナットのねじ穴に段差部を挿入することが可能となる。
【0010】
なお、ナット受けを脱着可能に構成すると、このナット受けを交換することにより、異なるサイズのウェルドナットであっても、簡単に対応させることが可能となる。
【0011】
また、供給ロッドの基端に供給ロッドの外径よりも大きく、ウェルドナットのねじ穴に挿入する段差部を形成したので、この段差部外径はウェルドナットのねじ穴の内径よりも僅かに小さく、ウェルドナットを供給ロッドで串刺した際に、ウェルドナットが供給ロッドを軸にして回転することを抑止することが可能となる。このことにより、ウェルドナットを持ち帰ってしまい、持ち帰り途中でウェルドナットを落下させてしまうことを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図1に本発明の実施の形態を示すウェルドナット供給装置の側面図を示し、図2に図1の断面図を示し、図3にウェルドナット供給装置の正面図を示す。1は供給管であり、ナットフィーダ(図示せず)から供給されるウェルドナット20を後述するナット受け5に供給するため管である。供給管1は、断面形状が長方形状となっていて、この断面の高さ方向の寸法が、ウェルドナットの高さ方向の寸法より大きくなっているが、ウェルドナット20の幅方向の寸法よりも小さくなっていることにより、供給されるウェルドナット20が供給管1内で回転することを防止している。
【0013】
本発明のウェルドナット20のナット部20bは、六角ナットとなっている。なお、ウェルドナット20の座面は、円盤形状の鍔20e(図4に示す)が設けられている。この鍔20eの下面には、プロジェクション20a(図5に示す)が複数個突設されている。このプロジェクション20aは、電気抵抗溶接する際に電流を集中させ、溶接時に溶融して被溶接部材32(図7に示す)の溶融金属と溶け合い被溶接部材32と一体化して取り付けられるものである。なお、本実施形態では、プロジェクション20aは、鍔20eの下面に等角度に3個突設されている。なお、鍔20eが重なることにより、ウェルドナット20が、供給管1内で詰まることを防止するために、ウェルドナット20は、パーツフィーダから一個ずつ供給されるようになっている。
【0014】
2は略円筒形状の供給ヘッドである。供給管1は供給ヘッド2の開口部2aに臨むように、供給ヘッド2の軸方向と垂直となるように取り付けられている。
【0015】
3はシリンダーであり、供給ヘッド2の後端に、ジョイント部材10により供給ヘッド2と同軸に接合されている。シリンダー3の前方部分の内面にはねじ山が螺刻されていて、供給ヘッド2の後端部分の内面にも、ねじ山が螺刻されている。ジョイント部材10の外周面にねじ山が螺刻されていて、このジョイント部材10のねじ山と、供給ヘッド2後端及びシリンダー3の前端部分のねじ穴とが螺合することにより、供給ヘッド2とシリンダー10が接合している。供給ヘット2及びシリンダー3の内部には、伸縮動自在にシリンダーシャフト6が収納されている。
【0016】
シリンダーシャフト6の後端には、ピストン7が取り付けられている。シリンダー3の底部3aにエアを吹き込むことにより、ピストン7が押圧されシリンダーシャフト6がシリンダー3の軸方向に伸びる。一方で、シリンダー3の内部3bにエアを吹き込むと、ピストン7は押圧され、シリンダーシャフト6が縮む。本実施形態のシリンダー3は、エアで作動するエアシリンダーであるが、油圧で作動する油圧シリンダーであっても差し支えない。
【0017】
シリンダーシャフト6の先端には、シリンダーシャフト6の外径より小さい外径の供給ロッド4がシリンダーシャフト6と一体となって形成されている。本実施形態では、シャフトを切削加工して、供給ロッド4及びシャフト6を形成している。このように、供給ロッド4をシリンダーシャフト6と一体して形成したので、従来のように供給ロッド4とシリンダーシャフト6をジョイント構造にして嵌めて接合したり、ねじを螺刻してねじ込んで接合したり、溶接して接合したりする場合と比べて、供給ロッド4とシリンダーシャフト6との接合が緩むという問題が発生しない。
【0018】
供給管1が取り付けられている側と反対側の供給ヘッド2の先端には、板状のブラケット2bが取り付けられ、このブラケット2bの先端にはボルト穴2dが形成されている。図2に示されるように、ブラケット2bと供給ヘッド2の先端との間には、ナット受け取付凹部2cが形成され、このナット受け取付凹部2cには、ナット受け5が配設されている。言い換えると、ナット受け5は、供給管1の開口端1aが臨む位置の供給ヘッド2に配設されている。ナット受け5の底面には、取付凹部5aが凹陥形成され、ブラケット2bのボルト穴2dに螺入されるボルト8の先端が取付凹部5aに係合して、ナット受け5を押さえることにより、ナット受け5が供給ヘッド2の先端に固定されている。なお、ボルト8のねじ部にはナット9が取り付けられ、このナット9をブラケット2b側に締め付けて、ボルト8が緩むことを防止している。このように、ナット受け5は、簡単に脱着可能に供給ヘッド2に取り付けられている。
【0019】
供給ヘッド2の先端部には、ウェルドナット20の出口を閉塞するように蝶番11が取り付けられている。この蝶番11は、トーションスプリング11aで、常時閉塞し、ナット受け5で受けたウェルドナット20が落下することを防止している。
【0020】
図2に示されるように、供給管1の開口端1aの延長線上に、ナット受け5が位置するようになっている。このように、構成することにより、ナットフィーダから供給されるウェルドナット20が、供給管1の内部を流通して、供給管1の開口端1aから、ナット受け5の受部5cで受けるようになっている。なお、ナットフィーダから、供給管1の開口端1aへの供給方法は、ウェルドナット20の自重により供給管1内を滑落させる方法であっても、供給管1内にブローエアを吹き込んでウェルドナット20を供給管1内で流通させる方法であっても差し支えない。
【0021】
図4にナット受け5の詳細図を示し、図5にナット受け5の断面図を示す。図4に示されるように、ナット受け5は、板状の基部5bと、この基部5aに垂直に立設された受部5cとから構成されている。この受部5cの底部は、断面形状が半円形の凹弧面となっている。また、受部5cの曲率半径bは、ウェルドナット20のねじ穴20cの軸中心からねじ部20bの外縁と殆ど同一もしくは僅かに大きい曲率半径となっている。このため、図4に示されるように、ウェルドナット20のナット部20bをどのような状態で受部5cで受けても、ウェルドナット20のねじ穴20cの軸中心が、供給ヘッド2内で同じ高さになるので、ウェルドナット20のねじ穴20cの軸中心と、供給ロッド4の軸中心を一致させることが可能となる。
【0022】
図6に供給ロッドの詳細図を示す。供給ロッド4の先端は、先端に向けて除々に外径が小さくなっている導入部4aが形成されている。供給ロッド4の基部には、供給ロッド4の外径より大きい段差部4bが形成されている。この段差部4bは、ウェルドナット20のねじ穴20cの内径よりも僅かに小さい外径となっている。例えば、M8のウェルドナット20の場合、段差部4bはウェルドナット20の内径より0.1mm〜0.5mm小さい外径となっている。なお、本実施形態では、M8のウェルドナット20の場合、段差部4bはウェルドナット20のねじ穴20cの内径より0.3mm小さい外径となっている。また、供給ロッド4の外径は、段差部4bの外径より0.3mm〜1mm小さくなっている。本実施形態では、供給ロッド4の外径は、段差部4bの外径より0.4mm小さくなっている。
【0023】
図6に示されるように、供給ロッド4と段差部4bの間は、供給ロッド4から段差部4bに向けて徐々に外径が大きくなるテーパー部4cが形成されている。このテーパー部4cにより、供給ロッド4で串刺されたウェルドナット20のねじ穴20cが、段差部4bに導かれる。なお、ナット受け5の受部5cの底部を、断面形状が半円形の凹弧面としたので、ウェルドナット20を受部5cで受けた際に、常にウェルドナット20の高さが同じになることから、ウェルドナット20のねじ穴20cに段差部4bを挿入することができる。
【0024】
なお、シャフト6の外径は、段差部4bの外径より大きく、またウェルドナット20のねじ穴20cの内径よりも大きいので、ウェルドナット20が、供給ロッド4に串刺されウェルドナット20のねじ穴20cが、段差部4bに導かれた際に、シリンダーシャフト6の先端6aと当接して、ウェルドナット20のねじ穴20cが、段差部4bに導かれた状態でウェルドナット20が停止する。このように、供給ロッド4の基端にウェルドナット20のねじ穴20cの内径よりも僅かに小さい外径の段差部4bを形成したので、ウェルドナット20を供給ロッド4で串刺した際に、ウェルドナット20が供給ロッド4を軸にして回転することを抑止することが可能となる。
【0025】
図6に示されるように、段差部4bとシリンダーシャフト6の先端6aの間は、段差部4bからシリンダーシャフト6の先端6aに向けて除々に外径が大きくなる当接部4dが形成されている。この当接部4dのテーパー角cは、ウェルドナット20のねじ穴20cの先端に形成されテーパー部20dのテーパー角と同一になっている。本実施形態では、テーパー角cは120°である。このように、段差部4bとシリンダーシャフト6の先端6aの間に、当接部4dを形成したので、ウェルドナット20を供給ロッド4で串刺した際に、ウェルドナット20のねじ穴20cのテーパー部4dと、当接部4dとが当接して全面当たりすることにより、ウェルドナット20が供給ロッド4を軸にして回転することをさらに抑止することが可能となる。
【0026】
図7に、本発明の使用状態図を示す。この図7に示される30はナット打ち用電極であり、略円筒形状をしている。ナット打ち用電極30の軸中心には、センターピン31が収納され、ナット打ち用電極30の先端から突出している。シリンダーシャフト6を伸ばす方向にフルストロークさせた場合には、供給ロッド4の先端は、図7に示されるように、センターピン31の先端の近傍まで移動するようになっている。
【0027】
次に本発明の作用について説明をする。前述したように、供給管1から供給されたウェルドナット20を、ナット受け5で受ける。この状態で、シリンダー3を作動させて、供給ロッド4を伸ばし、ウェルドナット20のねじ穴20cに、供給ロッド4を串刺す。この際に、蝶番11が開く。前述したように、ウェルドナット20のねじ穴20cは、段差部4bに導かれ、ウェルドナット20の先端がシャフト6の先端6aと当接しウェルドナット20が停止する。シリンダーシャフト6がフルストロークして、シリンダーシャフト6の動きが停止した場合に、ウェルドナット20は、供給ロッド4で串刺された状態で、供給ロッド4に沿って滑落し、ウェルドナット20のねじ穴20cが、センターピン31の先端上に導かれ、ウェルドナット20のねじ穴20cが、センターピン31に挿入されて、ウェルドナット20が溶接位置に配置される。
【0028】
なお、本発明に使用するウェルドナット20もナット部20bは、六角ナットに限定されず、五角ナット等の多角形状や、トルクスナット(登録商標)等であっても、本発明を適用可能なことは言うまでもない。
【0029】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うウェルドナット供給装置もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【0030】
以下、本発明に使用される、蝶番11の改良について説明をする。従来では、図11に示されるように、薄板をプレス曲げによって加工した蝶番70を使用していた。このため、蝶番70のプレス曲げにより曲げた部分が、約1月で破断してしまうという問題があった。また、従来では、蝶番70のヒンジ部分は、軸の両端を溶接して固定していたため、前記曲げ部分や、トーションスプリング70aが破損した場合であっても、蝶番70全体を交換するしかなく、ランニングコストが高くなるという問題があった。また、蝶番70のヒンジ部分の軸を、ボルトとナットで構成すると、使用中にナットが緩んで外れてしまう。
そこで、図8に示されるように、蝶番11を切削加工により形成し、蝶番11のヒンジ部分の軸11bをスナップリング11cにより固定することとした。
このように、切削加工により蝶番11を形成したので、蝶番11を肉厚にすることができ、また、曲げ加工により曲げ部分が弱くなることもなく、曲げ加工をする必要がないので硬く強度のある材質(例えば高炭素鋼)を選択することが可能となり、蝶番11が破損することがない。また、蝶番11のヒンジ部分の軸11bをスナップリング11cにより固定することとしたので、トーションスプリング11aが破損した場合であっても、スナプリング11cを取り外すだけで、簡単にトーションスプリング11aを交換することができ、また、ボルトとナットで構成した場合と違い、使用中にスナップリング11cが外れることがない。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の実施の形態を示すウェルドナット供給装置の側面図である。
【図2】図1の断面図である。
【図3】本発明の実施の形態を示すウェルドナット供給装置の正面図である。
【図4】ナット受けの詳細図である。
【図5】ナット受けの断面図である。
【図6】供給ロッドの詳細図である。
【図7】本発明の使用状態図である。
【図8】蝶番の説明図である。
【図9】従来のウェルドナット供給装置の断面図である。
【図10】従来のナット受けの詳細図である。
【図11】従来の蝶番の説明図である。
【符号の説明】
【0032】
1 供給管
1a 開口端
2 供給ヘッド
2a 開口部
2b ブラケット
2c ナット受け取付凹部
3 シリンダー
3a 底部
3b 内部
4 供給ロッド
4a 導入部
4b 段差部
4c テーパー部
4d 当接部
5 ナット受け
5a 取付凹部
5b 基部
5c 受部
6 シリンダーシャフト
6a 先端
7 ピストン
8 ボルト
9 ナット
10 ジョイント部材
11 蝶番
11a トーションスプリング
11b 軸
11c スナップリング
20 ウェルドナット
20a プロジェクション
20b ナット部
20c ねじ穴
20d テーパー部
20e 鍔
30 ナット打ち用電極
31 センターピン
32 被溶接部材
50 供給ヘッド
51 供給ロッド
53 ナット受け
54 蝶番
60 ウェルドナット
60a ねじ穴
70 蝶番
70a トーションスプリング
a ナット受けで受けた状態のウェルドナットの高さの違い
b 受部の曲率半径
c テーパー角
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ナットフィーダから供給されるウェルドナットをナット受けの受部で受けて、この状態でウェルドナットのねじ穴に、軸方向に伸縮動する供給ロッドを串刺して、ウェルドナットを溶接位置に供給するウェルドナット供給装置において、
ナット受けの受部の底部を、断面形状が半円形の凹弧面としたことを特徴とするウェルドナット供給装置。
【請求項2】
ナット受けを脱着可能に構成したことを特徴とする請求項1に記載のウェルドナット供給装置。
【請求項3】
供給ロッドの基端に供給ロッドの外径よりも大きく、ウェルドナットのねじ穴に挿入する段差部を形成したことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載のウェルドナット供給装置。
【請求項1】
ナットフィーダから供給されるウェルドナットをナット受けの受部で受けて、この状態でウェルドナットのねじ穴に、軸方向に伸縮動する供給ロッドを串刺して、ウェルドナットを溶接位置に供給するウェルドナット供給装置において、
ナット受けの受部の底部を、断面形状が半円形の凹弧面としたことを特徴とするウェルドナット供給装置。
【請求項2】
ナット受けを脱着可能に構成したことを特徴とする請求項1に記載のウェルドナット供給装置。
【請求項3】
供給ロッドの基端に供給ロッドの外径よりも大きく、ウェルドナットのねじ穴に挿入する段差部を形成したことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載のウェルドナット供給装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2008−201526(P2008−201526A)
【公開日】平成20年9月4日(2008.9.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−38734(P2007−38734)
【出願日】平成19年2月20日(2007.2.20)
【出願人】(392014760)新光機器株式会社 (50)
【出願人】(506332937)株式会社フィーダシステム (10)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年9月4日(2008.9.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年2月20日(2007.2.20)
【出願人】(392014760)新光機器株式会社 (50)
【出願人】(506332937)株式会社フィーダシステム (10)
【Fターム(参考)】
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