孔あき部品の供給装置および供給方法
【課題】孔あき部品の孔に、ガイドピンを確実に合致させることができる孔あき部品の供給装置
【解決手段】孔あき部品１に開口表面５が形成され、保持部１６に保持された孔あき部品１の開口表面５が、電極ガイドピン３９の軸線Ｏ−Ｏに対して傾斜するように保持部１６の形状が設定され、供給ロッド１１が、孔３の空間を孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に延長した仮想空間４４内にガイドピン３９の先端部が位置する箇所で停止し、停止状態にある開口表面５からガイドピン先端部４５までの間に孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に孔あき部品１を飛翔させる飛翔空間Ｌが設置され、送出手段２９によって孔あき部品１が飛翔したとき、孔３の開口縁８がガイドピン外周面の回動中心点Ｐに当たり、これによって孔あき部品１が回動することにより、ガイドピン３９が相対的に孔３内に進入する。
【解決手段】孔あき部品１に開口表面５が形成され、保持部１６に保持された孔あき部品１の開口表面５が、電極ガイドピン３９の軸線Ｏ−Ｏに対して傾斜するように保持部１６の形状が設定され、供給ロッド１１が、孔３の空間を孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に延長した仮想空間４４内にガイドピン３９の先端部が位置する箇所で停止し、停止状態にある開口表面５からガイドピン先端部４５までの間に孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に孔あき部品１を飛翔させる飛翔空間Ｌが設置され、送出手段２９によって孔あき部品１が飛翔したとき、孔３の開口縁８がガイドピン外周面の回動中心点Ｐに当たり、これによって孔あき部品１が回動することにより、ガイドピン３９が相対的に孔３内に進入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、孔あき部品を所定の方向へ飛翔させて、所定の回動中心点を中心にして回動するようにした、孔あき部品の供給装置および供給方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
特許第２５４７５９３号公報には、供給ロッドの先端に磁石などで保持したナットを、固定電極のガイドピンの手前で停止し、前記磁力を解除することによってナットの自重で回動してガイドピンに合致させることが記載されている。また、特許第３８７８０８１号公報にも同様なことが記載されている。
【０００３】
一方、特許第２８２４７３９号公報には、部品を供給ロッドの保持部から送出するための構造として、空気噴射を活用し、電極のガイドピンの軸線方向にナットを送出移動させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２５４７５９３号公報
【特許文献２】特許第３８７８０８１号公報
【特許文献３】特許第２８２４７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１や特許文献２に記載されている技術は、ナットがガイドピンの上方箇所で停止し、その位置からナットの自重で転倒落下、すなわち回動落下をさせてガイドピンに合致させるものである。したがって、ナットの落下移動速度が低く、転倒落下に要する時間が長くなり、生産性向上の面で不利である。さらに、自然落下に依存するものであるから、ナット保持部とナットの間に鉄くずのような不純物が介在して、ナット保持部とナットとの相対位置に狂いが生じると、ナットの落下軌跡が正常な軌跡からずれる現象が発生し、ねじ孔がガイドピンに正しく到達しないという問題がある。
【０００６】
また、引用文献３に記載されている技術は、供給ロッドの保持部からナットを空気噴射で強制的にガイドピンに到達させるものであり、ねじ孔の軸線とガイドピンの軸線が同軸になった一直線の状態で強制移動がなされる。このため、電極の軸線に対してねじ孔の軸線が交差した位置関係となっているような場合には、供給が不可能となる。
【０００７】
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、孔あき部品を強制的に飛翔させて、孔あき部品を電極ガイドピンの回動中心点を中心にして回動させ、確実に孔あき部品の孔にガイドピンを合致させることができる孔あき部品の供給装置および供給方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、供給装置の発明であって、孔あき部品を供給の対象とし、これを電極のガイドピンに供給するものであり、この孔あき部品には円形の孔が開口している開口表面が形成され、供給ロッドの保持部または保持ヘッドの保持部に保持された孔あき部品の前記開口表面が電極のガイドピンの軸線に対して傾斜するように前記保持部の形状が設定され、前記供給ロッドの進出動作が、孔の空間を孔の軸線方向に延長した仮想空間内にガイドピンの先端部が位置する箇所で停止するように設定され、前記停止状態にある前記開口表面からガイドピンの先端部までの間に孔の軸線方向に孔あき部品を飛翔させる飛翔空間が設置され、前記保持部に配置された送出手段によって孔あき部品が孔の軸線方向に飛翔したとき孔の開口縁がガイドピンの外周面に当たる箇所が孔あき部品の回動中心点とされ、この回動中心点を中心にして孔あき部品が回動することにより、ガイドピンが相対的にその先端部から孔内に進入することを特徴とする孔あき部品の供給装置である。
【発明の効果】
【０００９】
孔あき部品の開口表面が電極のガイドピンの軸線に対して傾斜しており、供給ロッドの進出動作が、孔の空間を孔の軸線方向に延長した仮想空間内にガイドピンの先端部が位置する箇所で停止するように設定され、上記停止状態にある開口表面からガイドピンの先端部までの間に孔の軸線方向に孔あき部品を飛翔させる飛翔空間が設置され、前記保持部に配置された送出手段によって孔あき部品が孔の軸線方向に飛翔したとき、孔の開口縁がガイドピンの外周面に当たる箇所が孔あき部品の回動中心点とされ、この回動中心点を中心にして孔あき部品が回動することにより、ガイドピンが相対的にその先端部から孔内に進入するものである。
【００１０】
このため、孔あき部品の孔の軸線とガイドピンの軸線が交差した位置関係の下で孔あき部品が孔の軸線方向に強制的に飛翔させられるので、孔の開口縁が常にガイドピンの一定箇所に当てられ、この点が回動中心点となる。孔あき部品の開口縁が回動中心点に当たると、孔あき部品は飛翔時の慣性力によって回動中心点を中心にして、孔あき部品の回動中心点から遠い部位が回動運動、すなわち円弧運動をして、ガイドピンが相対的にその先端部から孔内に進入する。このようにして定められた正確な位置である回動中心点を中心にして孔あき部品が回動し、孔あき部品は常に均一な回動動作をして、正確な信頼性の高い孔あき部品供給が果たされる。
【００１１】
孔の空間を孔の軸線方向に延長した仮想空間内にガイドピンの先端部が位置する箇所で供給ロッドの進出が停止するものであるから、仮想空間がガイドピン先端部に対して偏倚しても、それが許容範囲内であれば、すなわち仮想空間がガイドピンの軸線からずれた位置関係であっても、回動中心点を中心にした孔あき部品の回動がえられる。つまり、孔あき部品の孔の軸線とガイドピンの軸線とが交差することなく、上記偏倚許容量の範囲内の交差ずれであっても、正常な回動とガイドピンの孔への進入がえられる。換言すると、ガイドピン先端部が孔に進入した状態で開口縁が回動中心点に当たっていれば、仮想空間がガイドピン中心線からずれていても、回動過渡期にガイドピン中心線と孔の中心線が交差状態になって、中心合わせがなされるのである。したがって、上記軸線の交差ずれに対しても、柔軟に対応することができる。
【００１２】
孔あき部品の開口表面が電極のガイドピンの軸線に対して傾斜しているので、すなわち、孔あき部品の孔の軸線とガイドピンの軸線とが交差した位置関係となっているので、供給ロッドの配置姿勢選定の自由度が拡大され、狭い制約のある工場環境であっても、装置の設置が行いやすくなる。
【００１３】
孔あき部品は飛翔空間を送出手段によって飛翔するものであるから、飛翔に要する時間は、前述のような落下速度よしも大幅に短縮されて、生産性向上にとって効果的である。
【００１４】
さらに、孔あき部品の保持部において、孔あき部品と保持部との間に鉄くずのような不純物が介在して孔あき部品と保持部との相対位置が狂っていても、孔あき部品は強制的に高速で飛翔に移行するものであるから、相対位置の狂いが存在していても、その狂いは高速移動開始によって消去され、孔あき部品の飛翔姿勢が異常になることがない。
【００１５】
請求項２記載の発明は、前記ガイドピンが下向きに突出しており、このガイドピンに孔あき部品の落下を防止する吸引手段が設けられている請求項１記載の孔あき部品の供給装置である。
【００１６】
孔あき部品は強制的に飛翔してガイドピンが合致するのであるが、ガイドピンが下側に突出した電極の場合には、孔あき部品がガイドピンから落下しないようにしなければならない。上記吸引手段によって孔あき部品がガイドピンに吸引されるので、このような落下が防止できる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、供給方法の発明であって、孔あき部品を供給の対象とし、これを電極のガイドピンに供給するものであり、この孔あき部品には円形の孔が開口している開口表面が形成され、供給ロッドの保持部または保持ヘッドの保持部に保持された孔あき部品の前記開口表面が電極のガイドピンの軸線に対して傾斜するように前記保持部の形状が設定され、前記供給ロッドの進出動作を、孔の空間を孔の軸線方向に延長した仮想空間内にガイドピンの先端部が位置する箇所で停止し、前記停止状態にある前記開口表面からガイドピンの先端部までの間に孔の軸線方向に孔あき部品を飛翔させる飛翔空間が設置され、前記保持部に配置された送出手段によって孔あき部品を孔の軸線方向に飛翔させて孔の開口縁をガイドピンの外周面の回動中心点に当て、この回動中心点を中心にして孔あき部品を回動させて、ガイドピンを相対的にその先端部から孔内に進入させることを特徴とする孔あき部品の供給方法である。
【００１８】
また、請求項４記載の発明は、前記ガイドピンが下向きに突出しており、このガイドピンに孔あき部品の落下を防止する吸引手段が設けられている請求項３記載の孔あき部品の供給方法である。
【００１９】
請求項３および請求項４に記載した供給方法の発明の作用効果は、上記供給装置の発明の作用効果と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】装置の全体的な側面図と要部の断面図である。
【図２】保持ヘッドの各部を示す平面図、断面図である。
【図３】作動時におけるナットの向きを示す断面図である。
【図４】他の形態を示す断面図である。
【図５】さらに、他の形態を示す断面図である。
【図６】他の送出手段を示す断面図のである。
【図７】孔あき部品を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
つぎに、本発明の孔あき部品の供給装置および供給方法を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１〜図７は、本発明の実施例１を示す。
【００２３】
最初に、供給される部品について説明する。
【００２４】
図７は、供給される孔あき部品の斜視図であり、同図（Ａ）は鉄製のプロジェクションナットであり、符号１で示されている。所定の厚さを有する本体部２は正方形の形状とされ、その中心部にねじ孔３が開けられている。本体部２の片側の四隅に溶着用突起４が形成されている。本体部２の上側が平坦な上端面であり、この面が開口表面５とされている。また、図７（Ａ）には現れていないが、下側が平坦な下端面であり、この面が開口表面６とされている。そして、開口表面５に開口しているねじ孔３の開口周縁部が、開口縁８とされている。
【００２５】
各部の寸法は、本体部２の一辺が１２ｍｍ、本体部２の厚さが７ｍｍ、ねじ孔３の内径が６ｍｍである。本実施例では、図７（Ａ）に示したナット１を供給の対象として説明する。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。
【００２６】
また、図７（Ａ）に示したナット以外に、図７（Ｂ）に示すような鉄製のナット１を供給の対象とすることもできる。これは、本体部２が六角形で、下側に円形のフランジ７が形成されている。（Ａ）図と同じ部位には同じ符号が記載されている。図示していないが、フランジ７の下面に３つの溶着用突起が１２０度間隔で形成してある。このような六角形ナット１以外に、孔の開いたディスタンスピースのような形状の部品を供給の対象とすることも可能である。また、同図（Ｃ）に示すように、本体部２を円形にしたナット１を供給の対象とすることもできる。
【００２７】
つぎに、部品供給装置について説明する。
【００２８】
部品供給装置全体は、符号１００で示されている。静止部材１０は、装置の機枠や壁板などで構成されている。この静止部材１０を定置式電気抵抗溶接機のアーム部材や、ロボット装置で動作するＸガン、Ｃガンタイプの溶接機のアーム部材に置き換えることができる。
【００２９】
図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面は同図（Ｂ）に示され、図１（Ａ）のＣ矢視図は同図（Ｃ）に示されている。
【００３０】
進退動作をする供給ロッド１１が外筒１２内に進退可能な状態で収容され、この外筒１２に結合した進退駆動手段であるエアシリンダ１３のピストンロッド１４が供給ロッド１１に結合されている。外筒１２を静止部材１０に固定することによって、部品供給装置１００の取付けがなされている。供給ロッド１１は、ステンレス鋼などの非磁性材料で作られている。
【００３１】
供給ロッド１１の先端部に、保持部である保持凹部１６が形成されている。保持凹部１６は四角いナット１を受け入れるのに適した四角い形状であり、保持凹部１６には、供給ロッド１１の横側に開放した導入開放部１７と、図２（Ｂ）に示すように、ナット１を送出する送出開放部１８が形成されている。パーツフィーダ１９から延びてきている供給通路２０が導入開放部１７に連通しており、ナット１はこの供給通路２０から導入開放部１７を経て保持凹部１６内に進入するようになっている。この進入動作を助成するために、永久磁石２５が保持凹部１６の前方下側に配置してある。
【００３２】
外筒１２にボルトなどで固定したアーム部材２１に、導入開放部１７に連通する通路２２が形成され、この通路２２に連通した状態で供給管２３が溶接などで結合されている。供給通路２０はこのようにして通路２２と供給管２３によって構成されている。供給管２３の上側から庇板２４が延ばしてあり、これで保持凹部１６を覆うことによって、進入時の衝突反発などでナット１が保持凹部１６から飛び出すことを防止している。なお、図１（Ｃ）では、庇板２４を理解しやすくするために、２点鎖線で図示してある。
【００３３】
つぎに、送出手段について説明する。
【００３４】
ナット１を後述のように飛翔させるために、送出手段が設けられている。この送出手段としては、空気噴射を利用したもの、ナット１を衝撃的に叩き出すようにしたもの等、色々なものが採用できる。ここでの最初の事例は、空気噴射によるものである。
【００３５】
送出手段を構成するために、空気噴射通路構造が採用されている。この空気噴射通路構造を形成するために、各部の加工や組立の事情で、供給ロッド１１の先端部を上部材２６と下部材２７に分割してある。上部材２６は供給ロッド１１の先端部下側を切り取って形成したものであり、上記のようにステンレス鋼製とされている。この上部材２６に上記保持凹部１６が形成されている。また、下部材２７も非磁性材料で作られ、ここではステンレス鋼製である。
【００３６】
保持凹部１６の底面２８は平面とされ、ここに４個の空気噴射口２９が開けられ、各空気噴射口２９からの噴流がナット１の開口表面５または開口表面６の４箇所に吹き付けられるようになっている。この吹きつけ箇所は複数であり、ナット１が傾いたりしないように空気噴射口２９の位置が選定されている。つまり、噴射空気の動圧がナット１の開口表面５または開口表面６に均一に作用するようになっている。ここでは、図２（Ｃ）に示すように、開口表面５または開口表面６の四隅に近い箇所を狙って空気噴射がなされる。
【００３７】
４つの空気噴射口２９から均一に空気噴射を行わせるために、下部材２７に空気通路３０が形成してある。図２に示すように、下部材２７に設けた空気通路３０が分配室３１に開口しており、この分配室３１から４方に延びる分配通路３２が形成されている。分配室３１は円形で保持凹部１６の底面２８の中心部に一致する箇所に形成されている。また、分配通路３２の先端部は空気噴射口２９に合致する位置に形成されている。
【００３８】
空気噴射口２９と分配通路３２の位置関係が上記のように設定されているので、上部材２６と下部材２７を図２（Ｂ）や（Ｄ）に示すように重ね合わせて、両者を溶接あるいはボルト付けなどで一体化すると、噴射空気は空気通路３０から分配室３１を通って空気噴射口２９から噴射される。すなわち、前述の空気噴射通路構造が形成される。
【００３９】
前記した部材の空気通路３０は、供給ロッド１１の長手方向に設けた空気通路３３に連通しており、この空気通路３３の端部にジョイント３４が接続され、このジョイント３４に伸縮式の空気ホース３５が接続されている。空気ホース３５の他端は、空気切換弁（図示していない）に接続されている。
【００４０】
供給ロッド１１の進退によってジョイント３４が進退するので、外筒１２に進退方向に延びる長孔３６を設けて、この長孔３６内をジョイント３４が進退できるようにしてある。
【００４１】
ナット１が供給される目的箇所は、可動電極３８から下方に突出しているガイドピン３９である。可動電極３８と同軸状態で固定電極４０が配置され、その上に鋼板部品４１が載置してある。符号Ｏ−Ｏは、両電極の電極軸線を示している。この電極軸線Ｏ−Ｏはガイドピン３９の軸線と共通のものである。したがって、「ガイドピン軸線Ｏ−Ｏ」なる記載をしている。
【００４２】
図３（Ｅ）に示すように、ガイドピン３９には、ナット１の落下を防止する吸引手段が設けてあり、ここでは磁石４２がガイドピン内に埋設してある。この磁石を空気吸引式に換えてもよい。
【００４３】
つぎに、保持部について説明する。
【００４４】
ナット１を保持する保持部としては凹部にナット１をはめ込むところの上記保持凹部１６のような形式や、供給ロッド先端部の平面に位置決めピンを設けて、ここにねじ孔３を合致させて磁石で吸引保持をする形式などが採用できる。この保持部の設置状態でナットの保持姿勢が設定される。ここでは、傾斜した配置姿勢の供給ロッド１１にナット１が保持凹部１６によって保持されるので、この保持凹部１６が保持部を形成していることとなる。したがって、符号１６は、保持凹部であるとともに、保持部を示している。
【００４５】
保持凹部１６の底面２８の傾きを選定することによって、ナット１の開口表面５の傾斜角度が設定される。つまり、保持部１６の形状、すなわち底面２８の供給ロッド１１に対する傾き角度を設定することにより、ガイドピン軸線Ｏ−Ｏに対する開口表面５の傾斜角度が設定される。本実施例では、保持凹部１６の底面２８が供給ロッド１１の傾斜角度と同じになっているので、底面２８や開口表面５の傾斜角度は、供給ロッド１１の傾斜角度で決定される。この傾斜角度は、図中、符号θ１で示されている。ここでの傾斜角度θ１は、４７度である。
【００４６】
傾斜角度θ１は、２０度〜７０度の範囲内に設定される。傾斜角度が２０度未満であると、図３に示すような供給ロッド１１の場合、可動電極３８の先端角部に供給ロッド１１が干渉する虞がある。また、７０度を超えると、回動中心点Ｐにおいてスリップ現象が発生し、高速でガイドピン先端部４５がねじ孔３内に入り込むので、弾性反発現象が発生してナット１がガイドピン先端部４５から跳ね返される虞がある。つまり、回動中心点Ｐに当たって所定の回動運動が行われると、このような跳ね返される現象が発生しないのであるが、７０度を超えると異常なナット挙動が発生する虞がある。
【００４７】
つぎに、供給ロッドの停止位置について説明する。
【００４８】
供給ロッド１１の進出動作は、ねじ孔３の空間をねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に延長して形成された仮想空間４４内に、ガイドピン３９の先端部４５が位置する箇所で停止するように設定されている。ガイドピン３９には、可動電極３８の受入孔に摺動する円筒状の摺動部４６が形成され、その先端側が先端部４５とされている。この先端部４５は、先端側に向かって次第に小径となり、先端は球形とされている。
【００４９】
また、停止状態にある開口表面５からガイドピン３９の先端部４５までの間に、ねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向にナット１を飛翔させる飛翔空間Ｌが設置されている。
【００５０】
したがって、供給ロッド１１の進出が停止すると、前記仮想空間４４内にガイドピン３９の先端部４５が位置しているので、ナット１が軸線Ｘ−Ｘ方向に飛翔すると、開口縁８がガイドピン３９の外周面に当たる。この当たった点が、回動中心点Ｐである。開口縁８が回動中心点Ｐに当たっている状態を静的に見ると、回動中心点Ｐの反対側に先端部４５と仮想空間４４の外側部分の間に回動空間Ｃが形成されている。
【００５１】
なお、図３（Ｆ）に示したものは、ガイドピン３９は回動中心点Ｐの箇所における直径方向の断面を示しており、この部分の直径方向の中心線Ｙ−Ｙに対してねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘがずれている場合である。このずれは符号Ｍで示されている。このようなずれＭが発生しても、開口縁８がずれて回動中心点Ｐに当たり、その後、開口縁８に沿って回動中心点Ｐが滑動するので、自動的にセンタリングが果たされて、円滑なナット回動がえられる。
【００５２】
つぎに、保持部の変型例を説明する。
【００５３】
前述の保持部１６は、供給ロッド１１の先端部に保持凹部１６を形成したものであるが、この変型例は、図５に示すように、供給ロッド１１の先端に保持ヘッド４７が取り付けられ、そこに保持凹部１６が設けられたものである。保持ヘッド４７の先端面が斜めに切断され、そこに保持凹部１６が形成してある。
【００５４】
保持凹部１６の底面２８が傾斜させてあるので、保持凹部１６に入ったナット１の開口表面５も傾斜しており、これによってガイドピン軸線Ｏ−Ｏに対して開口表面５が傾斜している。この傾斜角度が前述のθ１である。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の供給ロッド１１に設けた保持凹部１６の場合と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【００５５】
なお、図２（Ｅ）に示された保持凹部１６は、前述のような導入開放部１７がなくて、真四角な送出開放部１８が形成されている場合である。このような場合には、ナット１は、同図の紙面に垂直な方向からナット供給をする必要がある。このような保持凹部１６であっても、図３に示すナット挙動と同じ挙動がなされる。
【００５６】
つぎに、送出手段の変型例を説明する。
【００５７】
前述の送出手段は空気噴射に基づくものであるが、この変型例は、押出し部材を採用したものである。保持凹部１６の底面２８に開口するガイド孔４８が設けられ、ここに押出し部材４９が進退可能な状態で挿入してある。押出し部材４９は円形であり、その直径はねじ孔３の内径よりも僅かに大きく設定してある。ガイド孔４８も円形の孔で、その内径はねじ孔３の内径よりも僅かに大きく設定してある。供給ロッド１１の下側に押出し部材４９を押し出す駆動手段５０が取り付けてある。この駆動手段５０は進退出力をするものであればよく、エアシリンダや電磁ソレノイドなどが採用される。押出し部材４９は高速で進出するものであり、押出し部材４９の表面がナット１の開口表面６に高速で当たり、それによる衝撃的な押し出しによってナット１が飛翔空間Ｌを飛翔する。つまり、ナット１が叩き出される。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の空気噴射によるものと同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【００５８】
つぎに、ナットの飛翔動作を説明する。
【００５９】
図３（Ａ）は、供給ロッド１１の進出が所定の位置で停止した状態を示す。これを拡大した図が同図（Ｄ）である。空気噴射口２９からの空気噴射または押出し部材４９からの衝撃的な高速押し出し、すなわち叩き出しによって、ナット１がねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に飛び出し、飛翔空間Ｌを飛翔する。この飛び出しによってねじ孔３の開口縁８が図３（Ｂ）に示すように、ガイドピン３９の外周面に当たる。
【００６０】
この当たった箇所がナット１の回動中心点Ｐとされ、図３（Ｃ）の矢線で示すように、ナット１は飛翔時の慣性力によって回動中心点Ｐから遠い部位が回動空間Ｃを通過して回動運動、すなわち円弧運動をする。このように回動中心点Ｐを中心にしてナット１が回動することにより、ガイドピン３９が相対的にその先端部からねじ孔３内に進入する。この進入し切った状態が同図（Ｅ）である。
【００６１】
図３（Ｅ）や図１（Ａ）の状態から可動電極３８が進出してナット１の溶着用突起４が鋼板部品４１に加圧され、ついで溶接電流が通電されて溶接が完了する。なお、溶着用突起４が鋼板部品４１に加圧されるときには、ガイドピン３９を可動電極３８内に後退させる必要がある。そのために図示していないが、一般的に採用されている構造として、ガイドピン３９が可動電極３８に進退可能な状態で保持され、ガイドピン３９に進出方向のばね力を作用させてある。
【００６２】
上記のような飛翔動作は、開口縁８が回動中心点Ｐに当たるまで継続される。したがって、開口縁８が回動中心点Ｐに当たった状態で、ナット１の溶着用突起４が送出開放部１８から離れている必要がある。こうすることによって、回動中心点Ｐを中心にしたナット回動が送出開放部１８に干渉することなく円滑に果たされる。
【００６３】
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。また、上記各種の永久磁石を電磁石に置き換えることも可能である。
【００６４】
上述の供給ロッド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。
【００６５】
上記実施例では、供給装置に重点をおいて説明しているが、供給方法としての構成や作用の説明も同時になされている。
【００６６】
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。
【００６７】
ナット１の開口表面５が固定電極３８のガイドピン軸線Ｏ−Ｏに対して傾斜しており、供給ロッド１１の進出動作が、ねじ孔３の空間をねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に延長した仮想空間４４内にガイドピン３９の先端部４５が位置する箇所で停止するように設定され、上記停止状態にある開口表面５からガイドピンの先端部４５までの間にねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向にナット１を飛翔させる飛翔空間Ｌが設置され、前記保持部１６に配置された空気噴射や押出し部材などの送出手段によってナット１がねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に飛翔したとき、ねじ孔３の開口縁８がガイドピン３９の外周面に当たる箇所がナット１の回動中心点Ｐとされ、この回動中心点Ｐを中心にしてナット１が回動することにより、ガイドピン３９が相対的にその先端部４５からねじ孔３内に進入するものである。
【００６８】
このため、ナット１のねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘとガイドピン３９の軸線Ｏ−Ｏが交差した位置関係の下でナット１がねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に強制的に飛翔させられるので、ねじ孔３の開口縁８が常にガイドピン３９の一定箇所に当てられ、この点が回動中心点Ｐとなる。ナット１の開口縁８が回動中心点Ｐに当たると、ナット１は飛翔時の慣性力によって回動中心点Ｐを中心にして、ナット１の回動中心点Ｐから遠い部位が回動運動、すなわち円弧運動をして、ガイドピン３９が相対的にその先端部４５からねじ孔３内に進入する。このようにして定められた正確な位置である回動中心点Ｐを中心にしてナット１が回動し、ナット１は常に均一な回動動作をして、正確な信頼性の高いナット供給が果たされる。
【００６９】
ねじ孔３の空間をねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に延長した仮想空間４４内にガイドピン３９の先端部４５が位置する箇所で供給ロッド１１の進出が停止するものであるから、仮想空間４４がガイドピン先端部４５に対して偏倚しても、それが許容範囲内であれば、すなわち仮想空間４４がガイドピン３９の直径方向の軸線Ｙ−Ｙからずれた位置関係であっても、回動中心点Ｐを中心にしたナット１の回動がえられる。つまり、ナット１のねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘとガイドピン軸線Ｏ−Ｏとが交差することなく、上記偏倚許容量の範囲内の交差ずれであっても、正常な回動とガイドピン３９のねじ孔３への進入がえられる。この交差ずれは、図３（Ｆ）に符号Ｍで示してある。
【００７０】
換言すると、ガイドピン先端部４５がねじ孔３に進入した状態で開口縁８が回動中心点Ｐに当たっていれば、仮想空間４４がガイドピン中心線Ｏ−Ｏからずれていても、回動過渡期にガイドピン中心線Ｏ−Ｏとねじ孔３の中心線Ｘ−Ｘが交差状態になって、中心合わせがなされるのである。したがって、上記軸線Ｘ−ＸとＯ−Ｏの交差ずれに対しても、柔軟に対応することができる。
【００７１】
ナット１の開口表面５が可動電極３８のガイドピン軸線Ｏ−Ｏに対して傾斜しているので、すなわち、ナット１のねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘとガイドピン軸線Ｏ−Ｏとが交差した位置関係となっているので、供給ロッド１１の配置姿勢選定の自由度が拡大され、狭い制約のある工場環境であっても、装置の設置が行いやすくなる。
【００７２】
ナット１は飛翔空間Ｌを送出手段によって飛翔するものであるから、飛翔に要する時間は、前述のような落下速度よしも大幅に短縮されて、生産性向上にとって効果的である。
【００７３】
さらに、ナット１の保持部１６において、ナット１と保持部（保持凹部）１６との間に鉄くずのような不純物が介在してナット１と保持部（保持凹部）１６との相対位置が狂っていても、ナット１は強制的に高速で飛翔に移行するものであるから、相対位置の狂いが存在していても、その狂いは高速移動開始によって消去され、ナット１の飛翔姿勢が異常になることがない。
【００７４】
前記ガイドピン３９が下向きに突出しており、このガイドピン３９にナット１の落下を防止する吸引手段である磁石４２が設けられている。
【００７５】
ナット１は強制的に飛翔してガイドピン３９が合致するのであるが、ガイドピン３９が下側に突出した電極の場合には、ナット１がガイドピン３９から落下しないようにしなければならない。上記永久磁石４２によってナット１がガイドピン３９に吸引されるので、このような落下が防止できる。
【００７６】
供給方法においても、上述の供給装置の作用効果と同じ作用効果がえられる。
【００７７】
上述の空気噴射のための前記空気噴射通路構造を成立させるために、供給ロッド先端部を上部材２６と下部材２７に分割し、上部材２６に保持凹部１６と複数の空気噴射口２９が形成され、下部材２７に分配室３１や分配通路３２などを形成し、上部材２６と下部材２７を一体化することによって、空気噴射口２９から空気噴射がなされるように構成してある。なお、分配室３１の直径を大きくして、分配通路３２の形成を止めることができる。このような構成によって、分配室３１における空気圧の均一な分布の形成や、各空気噴射口２９から均一に空気噴射がなされることなどの利点がえられる。また、上部材２６と下部材２７の二分割構造とすることによって、分配室３１や分配通路３２などの通路構造の加工が簡単に行えるようになる。
【００７８】
供給ロッド１１の横側面を供給ロッドの進退長さ全域にわたって平面５１とし、保持凹部１６が供給通路２０の箇所から前進すると、前記平面５１が供給通路２０を閉塞してつぎのナットの進入を防止するようにしている。したがって、後続のナットが保持凹部１６内に進入したりして、供給ロッド１１の進出動作に障害をもたらすことが回避できる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
上述のように、本発明の装置や方法によれば、孔あき部品を強制的に飛翔させて、孔あき部品を電極ガイドピンの回動中心点を中心にして回動させ、確実に孔あき部品の孔にガイドピンを合致させることができる。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。
【符号の説明】
【００８０】
１ プロジェクションナット
２ 本体部
３ ねじ孔、孔
４ 溶着用突起
５ 開口表面
６ 開口表面
８ 開口縁
１１ 供給ロッド
１６ 保持凹部、保持部
１７ 導入開放部
１８ 送出開放部
２６ 上部材
２７ 下部材
２８ 底面
２９ 空気噴射口
３８ 可動電極
３９ ガイドピン
４０ 固定電極
４４ 仮想空間
４５ 先端部
４７ 保持ヘッド
４９ 押出し部材
５０ 駆動手段
Ｏ−Ｏ 電極軸線、ガイドピン軸線
Ｘ−Ｘ ねじ孔軸線
Ｐ 回動中心点
Ｌ 飛翔空間
Ｃ 回動空間
Ｍ ずれ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、孔あき部品を所定の方向へ飛翔させて、所定の回動中心点を中心にして回動するようにした、孔あき部品の供給装置および供給方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
特許第２５４７５９３号公報には、供給ロッドの先端に磁石などで保持したナットを、固定電極のガイドピンの手前で停止し、前記磁力を解除することによってナットの自重で回動してガイドピンに合致させることが記載されている。また、特許第３８７８０８１号公報にも同様なことが記載されている。
【０００３】
一方、特許第２８２４７３９号公報には、部品を供給ロッドの保持部から送出するための構造として、空気噴射を活用し、電極のガイドピンの軸線方向にナットを送出移動させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２５４７５９３号公報
【特許文献２】特許第３８７８０８１号公報
【特許文献３】特許第２８２４７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１や特許文献２に記載されている技術は、ナットがガイドピンの上方箇所で停止し、その位置からナットの自重で転倒落下、すなわち回動落下をさせてガイドピンに合致させるものである。したがって、ナットの落下移動速度が低く、転倒落下に要する時間が長くなり、生産性向上の面で不利である。さらに、自然落下に依存するものであるから、ナット保持部とナットの間に鉄くずのような不純物が介在して、ナット保持部とナットとの相対位置に狂いが生じると、ナットの落下軌跡が正常な軌跡からずれる現象が発生し、ねじ孔がガイドピンに正しく到達しないという問題がある。
【０００６】
また、引用文献３に記載されている技術は、供給ロッドの保持部からナットを空気噴射で強制的にガイドピンに到達させるものであり、ねじ孔の軸線とガイドピンの軸線が同軸になった一直線の状態で強制移動がなされる。このため、電極の軸線に対してねじ孔の軸線が交差した位置関係となっているような場合には、供給が不可能となる。
【０００７】
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、孔あき部品を強制的に飛翔させて、孔あき部品を電極ガイドピンの回動中心点を中心にして回動させ、確実に孔あき部品の孔にガイドピンを合致させることができる孔あき部品の供給装置および供給方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、供給装置の発明であって、孔あき部品を供給の対象とし、これを電極のガイドピンに供給するものであり、この孔あき部品には円形の孔が開口している開口表面が形成され、供給ロッドの保持部または保持ヘッドの保持部に保持された孔あき部品の前記開口表面が電極のガイドピンの軸線に対して傾斜するように前記保持部の形状が設定され、前記供給ロッドの進出動作が、孔の空間を孔の軸線方向に延長した仮想空間内にガイドピンの先端部が位置する箇所で停止するように設定され、前記停止状態にある前記開口表面からガイドピンの先端部までの間に孔の軸線方向に孔あき部品を飛翔させる飛翔空間が設置され、前記保持部に配置された送出手段によって孔あき部品が孔の軸線方向に飛翔したとき孔の開口縁がガイドピンの外周面に当たる箇所が孔あき部品の回動中心点とされ、この回動中心点を中心にして孔あき部品が回動することにより、ガイドピンが相対的にその先端部から孔内に進入することを特徴とする孔あき部品の供給装置である。
【発明の効果】
【０００９】
孔あき部品の開口表面が電極のガイドピンの軸線に対して傾斜しており、供給ロッドの進出動作が、孔の空間を孔の軸線方向に延長した仮想空間内にガイドピンの先端部が位置する箇所で停止するように設定され、上記停止状態にある開口表面からガイドピンの先端部までの間に孔の軸線方向に孔あき部品を飛翔させる飛翔空間が設置され、前記保持部に配置された送出手段によって孔あき部品が孔の軸線方向に飛翔したとき、孔の開口縁がガイドピンの外周面に当たる箇所が孔あき部品の回動中心点とされ、この回動中心点を中心にして孔あき部品が回動することにより、ガイドピンが相対的にその先端部から孔内に進入するものである。
【００１０】
このため、孔あき部品の孔の軸線とガイドピンの軸線が交差した位置関係の下で孔あき部品が孔の軸線方向に強制的に飛翔させられるので、孔の開口縁が常にガイドピンの一定箇所に当てられ、この点が回動中心点となる。孔あき部品の開口縁が回動中心点に当たると、孔あき部品は飛翔時の慣性力によって回動中心点を中心にして、孔あき部品の回動中心点から遠い部位が回動運動、すなわち円弧運動をして、ガイドピンが相対的にその先端部から孔内に進入する。このようにして定められた正確な位置である回動中心点を中心にして孔あき部品が回動し、孔あき部品は常に均一な回動動作をして、正確な信頼性の高い孔あき部品供給が果たされる。
【００１１】
孔の空間を孔の軸線方向に延長した仮想空間内にガイドピンの先端部が位置する箇所で供給ロッドの進出が停止するものであるから、仮想空間がガイドピン先端部に対して偏倚しても、それが許容範囲内であれば、すなわち仮想空間がガイドピンの軸線からずれた位置関係であっても、回動中心点を中心にした孔あき部品の回動がえられる。つまり、孔あき部品の孔の軸線とガイドピンの軸線とが交差することなく、上記偏倚許容量の範囲内の交差ずれであっても、正常な回動とガイドピンの孔への進入がえられる。換言すると、ガイドピン先端部が孔に進入した状態で開口縁が回動中心点に当たっていれば、仮想空間がガイドピン中心線からずれていても、回動過渡期にガイドピン中心線と孔の中心線が交差状態になって、中心合わせがなされるのである。したがって、上記軸線の交差ずれに対しても、柔軟に対応することができる。
【００１２】
孔あき部品の開口表面が電極のガイドピンの軸線に対して傾斜しているので、すなわち、孔あき部品の孔の軸線とガイドピンの軸線とが交差した位置関係となっているので、供給ロッドの配置姿勢選定の自由度が拡大され、狭い制約のある工場環境であっても、装置の設置が行いやすくなる。
【００１３】
孔あき部品は飛翔空間を送出手段によって飛翔するものであるから、飛翔に要する時間は、前述のような落下速度よしも大幅に短縮されて、生産性向上にとって効果的である。
【００１４】
さらに、孔あき部品の保持部において、孔あき部品と保持部との間に鉄くずのような不純物が介在して孔あき部品と保持部との相対位置が狂っていても、孔あき部品は強制的に高速で飛翔に移行するものであるから、相対位置の狂いが存在していても、その狂いは高速移動開始によって消去され、孔あき部品の飛翔姿勢が異常になることがない。
【００１５】
請求項２記載の発明は、前記ガイドピンが下向きに突出しており、このガイドピンに孔あき部品の落下を防止する吸引手段が設けられている請求項１記載の孔あき部品の供給装置である。
【００１６】
孔あき部品は強制的に飛翔してガイドピンが合致するのであるが、ガイドピンが下側に突出した電極の場合には、孔あき部品がガイドピンから落下しないようにしなければならない。上記吸引手段によって孔あき部品がガイドピンに吸引されるので、このような落下が防止できる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、供給方法の発明であって、孔あき部品を供給の対象とし、これを電極のガイドピンに供給するものであり、この孔あき部品には円形の孔が開口している開口表面が形成され、供給ロッドの保持部または保持ヘッドの保持部に保持された孔あき部品の前記開口表面が電極のガイドピンの軸線に対して傾斜するように前記保持部の形状が設定され、前記供給ロッドの進出動作を、孔の空間を孔の軸線方向に延長した仮想空間内にガイドピンの先端部が位置する箇所で停止し、前記停止状態にある前記開口表面からガイドピンの先端部までの間に孔の軸線方向に孔あき部品を飛翔させる飛翔空間が設置され、前記保持部に配置された送出手段によって孔あき部品を孔の軸線方向に飛翔させて孔の開口縁をガイドピンの外周面の回動中心点に当て、この回動中心点を中心にして孔あき部品を回動させて、ガイドピンを相対的にその先端部から孔内に進入させることを特徴とする孔あき部品の供給方法である。
【００１８】
また、請求項４記載の発明は、前記ガイドピンが下向きに突出しており、このガイドピンに孔あき部品の落下を防止する吸引手段が設けられている請求項３記載の孔あき部品の供給方法である。
【００１９】
請求項３および請求項４に記載した供給方法の発明の作用効果は、上記供給装置の発明の作用効果と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】装置の全体的な側面図と要部の断面図である。
【図２】保持ヘッドの各部を示す平面図、断面図である。
【図３】作動時におけるナットの向きを示す断面図である。
【図４】他の形態を示す断面図である。
【図５】さらに、他の形態を示す断面図である。
【図６】他の送出手段を示す断面図のである。
【図７】孔あき部品を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
つぎに、本発明の孔あき部品の供給装置および供給方法を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１〜図７は、本発明の実施例１を示す。
【００２３】
最初に、供給される部品について説明する。
【００２４】
図７は、供給される孔あき部品の斜視図であり、同図（Ａ）は鉄製のプロジェクションナットであり、符号１で示されている。所定の厚さを有する本体部２は正方形の形状とされ、その中心部にねじ孔３が開けられている。本体部２の片側の四隅に溶着用突起４が形成されている。本体部２の上側が平坦な上端面であり、この面が開口表面５とされている。また、図７（Ａ）には現れていないが、下側が平坦な下端面であり、この面が開口表面６とされている。そして、開口表面５に開口しているねじ孔３の開口周縁部が、開口縁８とされている。
【００２５】
各部の寸法は、本体部２の一辺が１２ｍｍ、本体部２の厚さが７ｍｍ、ねじ孔３の内径が６ｍｍである。本実施例では、図７（Ａ）に示したナット１を供給の対象として説明する。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。
【００２６】
また、図７（Ａ）に示したナット以外に、図７（Ｂ）に示すような鉄製のナット１を供給の対象とすることもできる。これは、本体部２が六角形で、下側に円形のフランジ７が形成されている。（Ａ）図と同じ部位には同じ符号が記載されている。図示していないが、フランジ７の下面に３つの溶着用突起が１２０度間隔で形成してある。このような六角形ナット１以外に、孔の開いたディスタンスピースのような形状の部品を供給の対象とすることも可能である。また、同図（Ｃ）に示すように、本体部２を円形にしたナット１を供給の対象とすることもできる。
【００２７】
つぎに、部品供給装置について説明する。
【００２８】
部品供給装置全体は、符号１００で示されている。静止部材１０は、装置の機枠や壁板などで構成されている。この静止部材１０を定置式電気抵抗溶接機のアーム部材や、ロボット装置で動作するＸガン、Ｃガンタイプの溶接機のアーム部材に置き換えることができる。
【００２９】
図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面は同図（Ｂ）に示され、図１（Ａ）のＣ矢視図は同図（Ｃ）に示されている。
【００３０】
進退動作をする供給ロッド１１が外筒１２内に進退可能な状態で収容され、この外筒１２に結合した進退駆動手段であるエアシリンダ１３のピストンロッド１４が供給ロッド１１に結合されている。外筒１２を静止部材１０に固定することによって、部品供給装置１００の取付けがなされている。供給ロッド１１は、ステンレス鋼などの非磁性材料で作られている。
【００３１】
供給ロッド１１の先端部に、保持部である保持凹部１６が形成されている。保持凹部１６は四角いナット１を受け入れるのに適した四角い形状であり、保持凹部１６には、供給ロッド１１の横側に開放した導入開放部１７と、図２（Ｂ）に示すように、ナット１を送出する送出開放部１８が形成されている。パーツフィーダ１９から延びてきている供給通路２０が導入開放部１７に連通しており、ナット１はこの供給通路２０から導入開放部１７を経て保持凹部１６内に進入するようになっている。この進入動作を助成するために、永久磁石２５が保持凹部１６の前方下側に配置してある。
【００３２】
外筒１２にボルトなどで固定したアーム部材２１に、導入開放部１７に連通する通路２２が形成され、この通路２２に連通した状態で供給管２３が溶接などで結合されている。供給通路２０はこのようにして通路２２と供給管２３によって構成されている。供給管２３の上側から庇板２４が延ばしてあり、これで保持凹部１６を覆うことによって、進入時の衝突反発などでナット１が保持凹部１６から飛び出すことを防止している。なお、図１（Ｃ）では、庇板２４を理解しやすくするために、２点鎖線で図示してある。
【００３３】
つぎに、送出手段について説明する。
【００３４】
ナット１を後述のように飛翔させるために、送出手段が設けられている。この送出手段としては、空気噴射を利用したもの、ナット１を衝撃的に叩き出すようにしたもの等、色々なものが採用できる。ここでの最初の事例は、空気噴射によるものである。
【００３５】
送出手段を構成するために、空気噴射通路構造が採用されている。この空気噴射通路構造を形成するために、各部の加工や組立の事情で、供給ロッド１１の先端部を上部材２６と下部材２７に分割してある。上部材２６は供給ロッド１１の先端部下側を切り取って形成したものであり、上記のようにステンレス鋼製とされている。この上部材２６に上記保持凹部１６が形成されている。また、下部材２７も非磁性材料で作られ、ここではステンレス鋼製である。
【００３６】
保持凹部１６の底面２８は平面とされ、ここに４個の空気噴射口２９が開けられ、各空気噴射口２９からの噴流がナット１の開口表面５または開口表面６の４箇所に吹き付けられるようになっている。この吹きつけ箇所は複数であり、ナット１が傾いたりしないように空気噴射口２９の位置が選定されている。つまり、噴射空気の動圧がナット１の開口表面５または開口表面６に均一に作用するようになっている。ここでは、図２（Ｃ）に示すように、開口表面５または開口表面６の四隅に近い箇所を狙って空気噴射がなされる。
【００３７】
４つの空気噴射口２９から均一に空気噴射を行わせるために、下部材２７に空気通路３０が形成してある。図２に示すように、下部材２７に設けた空気通路３０が分配室３１に開口しており、この分配室３１から４方に延びる分配通路３２が形成されている。分配室３１は円形で保持凹部１６の底面２８の中心部に一致する箇所に形成されている。また、分配通路３２の先端部は空気噴射口２９に合致する位置に形成されている。
【００３８】
空気噴射口２９と分配通路３２の位置関係が上記のように設定されているので、上部材２６と下部材２７を図２（Ｂ）や（Ｄ）に示すように重ね合わせて、両者を溶接あるいはボルト付けなどで一体化すると、噴射空気は空気通路３０から分配室３１を通って空気噴射口２９から噴射される。すなわち、前述の空気噴射通路構造が形成される。
【００３９】
前記した部材の空気通路３０は、供給ロッド１１の長手方向に設けた空気通路３３に連通しており、この空気通路３３の端部にジョイント３４が接続され、このジョイント３４に伸縮式の空気ホース３５が接続されている。空気ホース３５の他端は、空気切換弁（図示していない）に接続されている。
【００４０】
供給ロッド１１の進退によってジョイント３４が進退するので、外筒１２に進退方向に延びる長孔３６を設けて、この長孔３６内をジョイント３４が進退できるようにしてある。
【００４１】
ナット１が供給される目的箇所は、可動電極３８から下方に突出しているガイドピン３９である。可動電極３８と同軸状態で固定電極４０が配置され、その上に鋼板部品４１が載置してある。符号Ｏ−Ｏは、両電極の電極軸線を示している。この電極軸線Ｏ−Ｏはガイドピン３９の軸線と共通のものである。したがって、「ガイドピン軸線Ｏ−Ｏ」なる記載をしている。
【００４２】
図３（Ｅ）に示すように、ガイドピン３９には、ナット１の落下を防止する吸引手段が設けてあり、ここでは磁石４２がガイドピン内に埋設してある。この磁石を空気吸引式に換えてもよい。
【００４３】
つぎに、保持部について説明する。
【００４４】
ナット１を保持する保持部としては凹部にナット１をはめ込むところの上記保持凹部１６のような形式や、供給ロッド先端部の平面に位置決めピンを設けて、ここにねじ孔３を合致させて磁石で吸引保持をする形式などが採用できる。この保持部の設置状態でナットの保持姿勢が設定される。ここでは、傾斜した配置姿勢の供給ロッド１１にナット１が保持凹部１６によって保持されるので、この保持凹部１６が保持部を形成していることとなる。したがって、符号１６は、保持凹部であるとともに、保持部を示している。
【００４５】
保持凹部１６の底面２８の傾きを選定することによって、ナット１の開口表面５の傾斜角度が設定される。つまり、保持部１６の形状、すなわち底面２８の供給ロッド１１に対する傾き角度を設定することにより、ガイドピン軸線Ｏ−Ｏに対する開口表面５の傾斜角度が設定される。本実施例では、保持凹部１６の底面２８が供給ロッド１１の傾斜角度と同じになっているので、底面２８や開口表面５の傾斜角度は、供給ロッド１１の傾斜角度で決定される。この傾斜角度は、図中、符号θ１で示されている。ここでの傾斜角度θ１は、４７度である。
【００４６】
傾斜角度θ１は、２０度〜７０度の範囲内に設定される。傾斜角度が２０度未満であると、図３に示すような供給ロッド１１の場合、可動電極３８の先端角部に供給ロッド１１が干渉する虞がある。また、７０度を超えると、回動中心点Ｐにおいてスリップ現象が発生し、高速でガイドピン先端部４５がねじ孔３内に入り込むので、弾性反発現象が発生してナット１がガイドピン先端部４５から跳ね返される虞がある。つまり、回動中心点Ｐに当たって所定の回動運動が行われると、このような跳ね返される現象が発生しないのであるが、７０度を超えると異常なナット挙動が発生する虞がある。
【００４７】
つぎに、供給ロッドの停止位置について説明する。
【００４８】
供給ロッド１１の進出動作は、ねじ孔３の空間をねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に延長して形成された仮想空間４４内に、ガイドピン３９の先端部４５が位置する箇所で停止するように設定されている。ガイドピン３９には、可動電極３８の受入孔に摺動する円筒状の摺動部４６が形成され、その先端側が先端部４５とされている。この先端部４５は、先端側に向かって次第に小径となり、先端は球形とされている。
【００４９】
また、停止状態にある開口表面５からガイドピン３９の先端部４５までの間に、ねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向にナット１を飛翔させる飛翔空間Ｌが設置されている。
【００５０】
したがって、供給ロッド１１の進出が停止すると、前記仮想空間４４内にガイドピン３９の先端部４５が位置しているので、ナット１が軸線Ｘ−Ｘ方向に飛翔すると、開口縁８がガイドピン３９の外周面に当たる。この当たった点が、回動中心点Ｐである。開口縁８が回動中心点Ｐに当たっている状態を静的に見ると、回動中心点Ｐの反対側に先端部４５と仮想空間４４の外側部分の間に回動空間Ｃが形成されている。
【００５１】
なお、図３（Ｆ）に示したものは、ガイドピン３９は回動中心点Ｐの箇所における直径方向の断面を示しており、この部分の直径方向の中心線Ｙ−Ｙに対してねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘがずれている場合である。このずれは符号Ｍで示されている。このようなずれＭが発生しても、開口縁８がずれて回動中心点Ｐに当たり、その後、開口縁８に沿って回動中心点Ｐが滑動するので、自動的にセンタリングが果たされて、円滑なナット回動がえられる。
【００５２】
つぎに、保持部の変型例を説明する。
【００５３】
前述の保持部１６は、供給ロッド１１の先端部に保持凹部１６を形成したものであるが、この変型例は、図５に示すように、供給ロッド１１の先端に保持ヘッド４７が取り付けられ、そこに保持凹部１６が設けられたものである。保持ヘッド４７の先端面が斜めに切断され、そこに保持凹部１６が形成してある。
【００５４】
保持凹部１６の底面２８が傾斜させてあるので、保持凹部１６に入ったナット１の開口表面５も傾斜しており、これによってガイドピン軸線Ｏ−Ｏに対して開口表面５が傾斜している。この傾斜角度が前述のθ１である。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の供給ロッド１１に設けた保持凹部１６の場合と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【００５５】
なお、図２（Ｅ）に示された保持凹部１６は、前述のような導入開放部１７がなくて、真四角な送出開放部１８が形成されている場合である。このような場合には、ナット１は、同図の紙面に垂直な方向からナット供給をする必要がある。このような保持凹部１６であっても、図３に示すナット挙動と同じ挙動がなされる。
【００５６】
つぎに、送出手段の変型例を説明する。
【００５７】
前述の送出手段は空気噴射に基づくものであるが、この変型例は、押出し部材を採用したものである。保持凹部１６の底面２８に開口するガイド孔４８が設けられ、ここに押出し部材４９が進退可能な状態で挿入してある。押出し部材４９は円形であり、その直径はねじ孔３の内径よりも僅かに大きく設定してある。ガイド孔４８も円形の孔で、その内径はねじ孔３の内径よりも僅かに大きく設定してある。供給ロッド１１の下側に押出し部材４９を押し出す駆動手段５０が取り付けてある。この駆動手段５０は進退出力をするものであればよく、エアシリンダや電磁ソレノイドなどが採用される。押出し部材４９は高速で進出するものであり、押出し部材４９の表面がナット１の開口表面６に高速で当たり、それによる衝撃的な押し出しによってナット１が飛翔空間Ｌを飛翔する。つまり、ナット１が叩き出される。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の空気噴射によるものと同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【００５８】
つぎに、ナットの飛翔動作を説明する。
【００５９】
図３（Ａ）は、供給ロッド１１の進出が所定の位置で停止した状態を示す。これを拡大した図が同図（Ｄ）である。空気噴射口２９からの空気噴射または押出し部材４９からの衝撃的な高速押し出し、すなわち叩き出しによって、ナット１がねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に飛び出し、飛翔空間Ｌを飛翔する。この飛び出しによってねじ孔３の開口縁８が図３（Ｂ）に示すように、ガイドピン３９の外周面に当たる。
【００６０】
この当たった箇所がナット１の回動中心点Ｐとされ、図３（Ｃ）の矢線で示すように、ナット１は飛翔時の慣性力によって回動中心点Ｐから遠い部位が回動空間Ｃを通過して回動運動、すなわち円弧運動をする。このように回動中心点Ｐを中心にしてナット１が回動することにより、ガイドピン３９が相対的にその先端部からねじ孔３内に進入する。この進入し切った状態が同図（Ｅ）である。
【００６１】
図３（Ｅ）や図１（Ａ）の状態から可動電極３８が進出してナット１の溶着用突起４が鋼板部品４１に加圧され、ついで溶接電流が通電されて溶接が完了する。なお、溶着用突起４が鋼板部品４１に加圧されるときには、ガイドピン３９を可動電極３８内に後退させる必要がある。そのために図示していないが、一般的に採用されている構造として、ガイドピン３９が可動電極３８に進退可能な状態で保持され、ガイドピン３９に進出方向のばね力を作用させてある。
【００６２】
上記のような飛翔動作は、開口縁８が回動中心点Ｐに当たるまで継続される。したがって、開口縁８が回動中心点Ｐに当たった状態で、ナット１の溶着用突起４が送出開放部１８から離れている必要がある。こうすることによって、回動中心点Ｐを中心にしたナット回動が送出開放部１８に干渉することなく円滑に果たされる。
【００６３】
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。また、上記各種の永久磁石を電磁石に置き換えることも可能である。
【００６４】
上述の供給ロッド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。
【００６５】
上記実施例では、供給装置に重点をおいて説明しているが、供給方法としての構成や作用の説明も同時になされている。
【００６６】
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。
【００６７】
ナット１の開口表面５が固定電極３８のガイドピン軸線Ｏ−Ｏに対して傾斜しており、供給ロッド１１の進出動作が、ねじ孔３の空間をねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に延長した仮想空間４４内にガイドピン３９の先端部４５が位置する箇所で停止するように設定され、上記停止状態にある開口表面５からガイドピンの先端部４５までの間にねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向にナット１を飛翔させる飛翔空間Ｌが設置され、前記保持部１６に配置された空気噴射や押出し部材などの送出手段によってナット１がねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に飛翔したとき、ねじ孔３の開口縁８がガイドピン３９の外周面に当たる箇所がナット１の回動中心点Ｐとされ、この回動中心点Ｐを中心にしてナット１が回動することにより、ガイドピン３９が相対的にその先端部４５からねじ孔３内に進入するものである。
【００６８】
このため、ナット１のねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘとガイドピン３９の軸線Ｏ−Ｏが交差した位置関係の下でナット１がねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に強制的に飛翔させられるので、ねじ孔３の開口縁８が常にガイドピン３９の一定箇所に当てられ、この点が回動中心点Ｐとなる。ナット１の開口縁８が回動中心点Ｐに当たると、ナット１は飛翔時の慣性力によって回動中心点Ｐを中心にして、ナット１の回動中心点Ｐから遠い部位が回動運動、すなわち円弧運動をして、ガイドピン３９が相対的にその先端部４５からねじ孔３内に進入する。このようにして定められた正確な位置である回動中心点Ｐを中心にしてナット１が回動し、ナット１は常に均一な回動動作をして、正確な信頼性の高いナット供給が果たされる。
【００６９】
ねじ孔３の空間をねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘ方向に延長した仮想空間４４内にガイドピン３９の先端部４５が位置する箇所で供給ロッド１１の進出が停止するものであるから、仮想空間４４がガイドピン先端部４５に対して偏倚しても、それが許容範囲内であれば、すなわち仮想空間４４がガイドピン３９の直径方向の軸線Ｙ−Ｙからずれた位置関係であっても、回動中心点Ｐを中心にしたナット１の回動がえられる。つまり、ナット１のねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘとガイドピン軸線Ｏ−Ｏとが交差することなく、上記偏倚許容量の範囲内の交差ずれであっても、正常な回動とガイドピン３９のねじ孔３への進入がえられる。この交差ずれは、図３（Ｆ）に符号Ｍで示してある。
【００７０】
換言すると、ガイドピン先端部４５がねじ孔３に進入した状態で開口縁８が回動中心点Ｐに当たっていれば、仮想空間４４がガイドピン中心線Ｏ−Ｏからずれていても、回動過渡期にガイドピン中心線Ｏ−Ｏとねじ孔３の中心線Ｘ−Ｘが交差状態になって、中心合わせがなされるのである。したがって、上記軸線Ｘ−ＸとＯ−Ｏの交差ずれに対しても、柔軟に対応することができる。
【００７１】
ナット１の開口表面５が可動電極３８のガイドピン軸線Ｏ−Ｏに対して傾斜しているので、すなわち、ナット１のねじ孔３の軸線Ｘ−Ｘとガイドピン軸線Ｏ−Ｏとが交差した位置関係となっているので、供給ロッド１１の配置姿勢選定の自由度が拡大され、狭い制約のある工場環境であっても、装置の設置が行いやすくなる。
【００７２】
ナット１は飛翔空間Ｌを送出手段によって飛翔するものであるから、飛翔に要する時間は、前述のような落下速度よしも大幅に短縮されて、生産性向上にとって効果的である。
【００７３】
さらに、ナット１の保持部１６において、ナット１と保持部（保持凹部）１６との間に鉄くずのような不純物が介在してナット１と保持部（保持凹部）１６との相対位置が狂っていても、ナット１は強制的に高速で飛翔に移行するものであるから、相対位置の狂いが存在していても、その狂いは高速移動開始によって消去され、ナット１の飛翔姿勢が異常になることがない。
【００７４】
前記ガイドピン３９が下向きに突出しており、このガイドピン３９にナット１の落下を防止する吸引手段である磁石４２が設けられている。
【００７５】
ナット１は強制的に飛翔してガイドピン３９が合致するのであるが、ガイドピン３９が下側に突出した電極の場合には、ナット１がガイドピン３９から落下しないようにしなければならない。上記永久磁石４２によってナット１がガイドピン３９に吸引されるので、このような落下が防止できる。
【００７６】
供給方法においても、上述の供給装置の作用効果と同じ作用効果がえられる。
【００７７】
上述の空気噴射のための前記空気噴射通路構造を成立させるために、供給ロッド先端部を上部材２６と下部材２７に分割し、上部材２６に保持凹部１６と複数の空気噴射口２９が形成され、下部材２７に分配室３１や分配通路３２などを形成し、上部材２６と下部材２７を一体化することによって、空気噴射口２９から空気噴射がなされるように構成してある。なお、分配室３１の直径を大きくして、分配通路３２の形成を止めることができる。このような構成によって、分配室３１における空気圧の均一な分布の形成や、各空気噴射口２９から均一に空気噴射がなされることなどの利点がえられる。また、上部材２６と下部材２７の二分割構造とすることによって、分配室３１や分配通路３２などの通路構造の加工が簡単に行えるようになる。
【００７８】
供給ロッド１１の横側面を供給ロッドの進退長さ全域にわたって平面５１とし、保持凹部１６が供給通路２０の箇所から前進すると、前記平面５１が供給通路２０を閉塞してつぎのナットの進入を防止するようにしている。したがって、後続のナットが保持凹部１６内に進入したりして、供給ロッド１１の進出動作に障害をもたらすことが回避できる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
上述のように、本発明の装置や方法によれば、孔あき部品を強制的に飛翔させて、孔あき部品を電極ガイドピンの回動中心点を中心にして回動させ、確実に孔あき部品の孔にガイドピンを合致させることができる。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。
【符号の説明】
【００８０】
１ プロジェクションナット
２ 本体部
３ ねじ孔、孔
４ 溶着用突起
５ 開口表面
６ 開口表面
８ 開口縁
１１ 供給ロッド
１６ 保持凹部、保持部
１７ 導入開放部
１８ 送出開放部
２６ 上部材
２７ 下部材
２８ 底面
２９ 空気噴射口
３８ 可動電極
３９ ガイドピン
４０ 固定電極
４４ 仮想空間
４５ 先端部
４７ 保持ヘッド
４９ 押出し部材
５０ 駆動手段
Ｏ−Ｏ 電極軸線、ガイドピン軸線
Ｘ−Ｘ ねじ孔軸線
Ｐ 回動中心点
Ｌ 飛翔空間
Ｃ 回動空間
Ｍ ずれ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔あき部品を供給の対象とし、これを電極のガイドピンに供給するものであり、
この孔あき部品には円形の孔が開口している開口表面が形成され、
供給ロッドの保持部または保持ヘッドの保持部に保持された孔あき部品の前記開口表面が電極のガイドピンの軸線に対して傾斜するように前記保持部の形状が設定され、
前記供給ロッドの進出動作が、孔の空間を孔の軸線方向に延長した仮想空間内にガイドピンの先端部が位置する箇所で停止するように設定され、
前記停止状態にある前記開口表面からガイドピンの先端部までの間に孔の軸線方向に孔あき部品を飛翔させる飛翔空間が設置され、
前記保持部に配置された送出手段によって孔あき部品が孔の軸線方向に飛翔したとき孔の開口縁がガイドピンの外周面に当たる箇所が孔あき部品の回動中心点とされ、
この回動中心点を中心にして孔あき部品が回動することにより、ガイドピンが相対的にその先端部から孔内に進入することを特徴とする孔あき部品の供給装置。
【請求項２】
前記ガイドピンが下向きに突出しており、このガイドピンに孔あき部品の落下を防止する吸引手段が設けられている請求項１記載の孔あき部品の供給装置。
【請求項３】
孔あき部品を供給の対象とし、これを電極のガイドピンに供給するものであり、
この孔あき部品には円形の孔が開口している開口表面が形成され、
供給ロッドの保持部または保持ヘッドの保持部に保持された孔あき部品の前記開口表面が電極のガイドピンの軸線に対して傾斜するように前記保持部の形状が設定され、
前記供給ロッドの進出動作を、孔の空間を孔の軸線方向に延長した仮想空間内にガイドピンの先端部が位置する箇所で停止し、
前記停止状態にある前記開口表面からガイドピンの先端部までの間に孔の軸線方向に孔あき部品を飛翔させる飛翔空間が設置され、
前記保持部に配置された送出手段によって孔あき部品を孔の軸線方向に飛翔させて孔の開口縁をガイドピンの外周面の回動中心点に当て、
この回動中心点を中心にして孔あき部品を回動させて、ガイドピンを相対的にその先端部から孔内に進入させることを特徴とする孔あき部品の供給方法。
【請求項４】
前記ガイドピンが下向きに突出しており、このガイドピンに孔あき部品の落下を防止する吸引手段が設けられている請求項３記載の孔あき部品の供給方法。
【請求項１】
孔あき部品を供給の対象とし、これを電極のガイドピンに供給するものであり、
この孔あき部品には円形の孔が開口している開口表面が形成され、
供給ロッドの保持部または保持ヘッドの保持部に保持された孔あき部品の前記開口表面が電極のガイドピンの軸線に対して傾斜するように前記保持部の形状が設定され、
前記供給ロッドの進出動作が、孔の空間を孔の軸線方向に延長した仮想空間内にガイドピンの先端部が位置する箇所で停止するように設定され、
前記停止状態にある前記開口表面からガイドピンの先端部までの間に孔の軸線方向に孔あき部品を飛翔させる飛翔空間が設置され、
前記保持部に配置された送出手段によって孔あき部品が孔の軸線方向に飛翔したとき孔の開口縁がガイドピンの外周面に当たる箇所が孔あき部品の回動中心点とされ、
この回動中心点を中心にして孔あき部品が回動することにより、ガイドピンが相対的にその先端部から孔内に進入することを特徴とする孔あき部品の供給装置。
【請求項２】
前記ガイドピンが下向きに突出しており、このガイドピンに孔あき部品の落下を防止する吸引手段が設けられている請求項１記載の孔あき部品の供給装置。
【請求項３】
孔あき部品を供給の対象とし、これを電極のガイドピンに供給するものであり、
この孔あき部品には円形の孔が開口している開口表面が形成され、
供給ロッドの保持部または保持ヘッドの保持部に保持された孔あき部品の前記開口表面が電極のガイドピンの軸線に対して傾斜するように前記保持部の形状が設定され、
前記供給ロッドの進出動作を、孔の空間を孔の軸線方向に延長した仮想空間内にガイドピンの先端部が位置する箇所で停止し、
前記停止状態にある前記開口表面からガイドピンの先端部までの間に孔の軸線方向に孔あき部品を飛翔させる飛翔空間が設置され、
前記保持部に配置された送出手段によって孔あき部品を孔の軸線方向に飛翔させて孔の開口縁をガイドピンの外周面の回動中心点に当て、
この回動中心点を中心にして孔あき部品を回動させて、ガイドピンを相対的にその先端部から孔内に進入させることを特徴とする孔あき部品の供給方法。
【請求項４】
前記ガイドピンが下向きに突出しており、このガイドピンに孔あき部品の落下を防止する吸引手段が設けられている請求項３記載の孔あき部品の供給方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８６２５５（Ｐ２０１３−８６２５５Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４３９０５（Ｐ２０１１−２４３９０５）
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００１９６８８６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００１９６８８６）
【Ｆターム（参考）】
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