部品供給構造部および部品供給方法
【課題】磁石を利用した部品供給において、部品を目的箇所へ到達させる力を大きくする。
【解決手段】保持部材１５を移動することによって磁性材料製の部品１を目的箇所６へ到達させるものであって、保持部材１５に取り付けた第１磁石１９の極性が、部品１のほぼ移動方向で見て、目的箇所６に取り付けた第２磁石２３の極性に対して逆に設定され、第２磁石２３の磁力が第１磁石１９の磁力よりも強く設定してある。部品１が目的箇所へ接近すると、前記磁石によって部品に吸引力と反発力が同時に発生する。
【解決手段】保持部材１５を移動することによって磁性材料製の部品１を目的箇所６へ到達させるものであって、保持部材１５に取り付けた第１磁石１９の極性が、部品１のほぼ移動方向で見て、目的箇所６に取り付けた第２磁石２３の極性に対して逆に設定され、第２磁石２３の磁力が第１磁石１９の磁力よりも強く設定してある。部品１が目的箇所へ接近すると、前記磁石によって部品に吸引力と反発力が同時に発生する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁石を利用して部品を目的箇所へ供給する部品供給構造部および部品供給方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
図４は、特許第２５０９１０３号公報に記載されている部品供給装置である。ここで供給される部品は、同図（Ｂ）に示した鉄製のプロジェクションボルト５０であり、雄ねじが切られた軸部５１と、それと一体に形成された円形のフランジ部５２と、軸部５１とは反対側のフランジ部５２の中央部に形成された円形の溶着用突起６５によって構成されている。
【０００３】
エアシリンダ５３によって進退する供給ロッド５４の先端部にボルト５０の保持部材５５が結合され、この保持部材５５に部品保持用の永久磁石５６が取り付けられている。そして、ボルト供給の目的箇所として電気抵抗溶接電極５７の受入孔５８が形成され、この受入孔５８の奥に部品保持用の永久磁石５９が取り付けられている。供給ロッド５４が進出して軸部５１が受入孔５８と同軸になった位置で停止し、ついで挿入エアシリンダ６０の動作で軸部５１が受入孔５８に挿入される。そのとき、受入孔５８側の永久磁石５９の磁気力は、保持部材５５側の永久磁石５６のそれよりも強い値に設定されているので、保持部材５５が元の位置の方へ後戻りをしても、ボルト５０は永久磁石５６の吸引力に抗して受入孔５８内に引き込まれる。
【０００４】
なお、挿入エアシリンダ６０は機枠などの静止部材６１に固定され、そのピストンロッド６２がブラケット６３を介してエアシリンダ５３に結合してある。また、パーツフィーダ（図示していない）から延びてきている部品供給管６４が設けられ、復帰した保持部材５５にボルト５０を載置するようになっている。また、電極５７は可動電極であり、それに対する固定電極６６が可動電極５７と同軸上に配置され、その上にボルト５０が溶接される鋼板部品６７が載置してある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２５０９１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の技術においては、ボルト５０を受入孔５８内に引き込む力が、永久磁石５９の磁力と永久磁石５６の磁力の大小差に応じて決定される。ところが、ボルト５０の質量が大きいときには、上記磁力の大小差を大きく設定しなければならない。しかしながら、磁力の大小差を大きく設定するためには、磁石の大きさ寸法にも大幅な大小差を付与する必要があり、外形寸法の大きな磁石を電極内部に配置することがスペース的に困難になる。
【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、磁石の極性を所定の極性に設定することにより、部品を目的箇所へ到達させる力を大きくすることのできる部品供給構造部および部品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、部品供給構造部の発明であり、保持部材を移動することによって前記保持部材に保持した磁性材料製の部品を目的箇所へ到達させるものであって、前記保持部材に取り付けた部品保持用の第１磁石の極性が、部品のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所に取り付けた部品保持用の第２磁石の極性に対して逆に設定され、前記第２磁石の磁力が第１磁石の磁力よりも強く設定してあることを特徴とする部品供給構造部である。
【発明の効果】
【０００９】
前記保持部材に取り付けた部品保持用の第１磁石の極性が、部品のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所に取り付けた部品保持用の第２磁石の極性に対して逆に設定され、前記第２磁石の磁力が第１磁石の磁力よりも強く設定してある。
【００１０】
このため、保持部材の移動開始前においては、第１磁石によって保持部材に保持された部品の先端部と第２磁石の間隔が大きいので、第２磁石の磁界の領域は部品から離隔した状態になっていて、第２磁石からの磁気的影響は部品に対して及ぶことがない。そして、このときには部品の移動方向で見た部品の先端部は、第１磁石の磁力線の透過によって第１磁石の極性と同じになっているとともに、部品の移動方向後端部の極性と第１磁石の部品側の極性は逆になっていて、部品は第１磁石に吸引されている。
【００１１】
この極性の状態で保持部材が第２磁石の方へ移動を開始して部品が第２磁石の磁界内に進入すると、進入初期の段階では、部品先端部の極性と第２磁石の部品側の極性が同じであるため、部品先端部と第２磁石とは反発する関係となるが、部品先端部と第２磁石との間隔が大きいので、実質的には反発力は発生しない。
【００１２】
これに引き続いて保持部材がさらに第２磁石の方へ移動すると、部品は第２磁石の磁界内に置かれ、第２磁石の磁力が第１磁石のそれよりも強いので、第２磁石の磁力線が部品を透過する。このため、部品先端部の極性が第２磁石の部品側極性とは逆となり、同時に、部品の移動方向後端部の極性は第１磁石の部品側極性と同じになる。したがって、部品と第２磁石との間では吸引力が発生し、部品と第１磁石との間では反発力が発生する。上記の吸引現象による力と反発現象による力が相乗されて、部品を目的箇所へ到達させる総合的な力が十分な値として確実にえられる。上記の進入初期の段階における反発関係は、部品先端部と第２磁石との間の距離が長いので、実質的に反発力は発生せず、保持部材の移動に支障を来すことはない。
【００１３】
前記第１磁石と第２磁石の極性が、部品の移動方向で見て逆に設定してあるとともに、第２磁石の磁力が第１磁石の磁力よりも強く設定してあるので、保持部材が第２磁石の方へ移動すると、部品は第１磁石よりも強められている第２磁石の磁気力で吸引される。この吸引と同時に、部品の移動方向後端部の極性と第１磁石の部品側の極性が同極性となって、ここに部品を反発する力が発生する。上述のように、部品の移動方向後端部の極性と第１磁石の部品側の極性が同極性となるのは、磁力が第１磁石よりも強められている第２磁石の磁界内に部品が存在させられることにより、第２磁石の磁力線が部品を透過して部品の移動方向後端部の極性が第２磁石の極性と同じになるためである。
【００１４】
上述のように、第１磁石と第２磁石の極性が逆であることと、両磁石の磁力に大小差が付与されていることによって、部品が第２磁石の方へ移動させられると、自動的に部品自体の極性が変換されて、吸引現象による力と反発現象による力が相乗されるのである。
【００１５】
したがって、上記吸引と反発の相乗作用により十分な値の力がえられるので、部品の質量が大きい場合であっても、前述の磁石寸法の大小差を大きくすることなく、制約された箇所において小型の磁石を配置して、スペース的に有利な条件で磁石配置をすることができる。また、部品の移動力が不足することを補うために、保持部材から部品に対して空気噴射を行うことが行われているが、このような空気噴射は空気通路や噴射制御などにおいて構造が複雑になりとともに、圧縮空気の節約においても不経済である。本発明では、このような問題も一掃されるという効果がある。
【００１６】
請求項２記載の発明は、前記部品がプロジェクションボルトなどの軸状部品であり、電気抵抗溶接電極に前記軸状部品が挿入される受入孔が形成され、この受入孔の奥部に前記第２磁石が取付けられ、前記保持部材は、前記軸状部品を前記受入孔へ供給する供給装置の保持ヘッドまたはその一部を形成する部材であり、前記保持部材に前記第１磁石が取り付けられている電気抵抗溶接装置用の請求項１記載の部品供給構造部である。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の部品供給構造部の発明を電気抵抗溶接装置に適用したものであり、軸状部品の移動に伴う部品自体の極性変換や、吸引・反発の現象は請求項１記載のものと同じである。さらに、前述のように、第２磁石を小型のものとすることができるので、前記受入孔の奥部、すなわち電極の内部のようにスペース的に制約のある箇所であっても、支障なく磁石配置が可能となる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、方法の発明であり、保持部材を移動することによって前記保持部材に保持した磁性材料製の部品を目的箇所へ到達させるものであって、前記保持部材に取り付けた部品保持用の第１磁石の極性が、部品のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所に取り付けた部品保持用の第２磁石の極性に対して逆に設定され、前記第２磁石の磁力が第１磁石の磁力よりも強く設定してある部品供給構造部を準備し、前記第１磁石の吸引力によって前記保持部材に保持された部品を、前記目的箇所の方へ移動させて前記部品を前記第２磁石の磁界内に存在させることにより、前記部品を前記第２磁石で吸引するとともに、前記部品の移動方向後端部の極性と前記第１磁石の部品側の極性を同極性にして、前記部品と前記第１磁石との間に反発力が生じるようにしたことを特徴とする部品供給方法である。
【００１９】
上記方法の作用効果は、請求項１記載の発明の作用効果と同じである。
【００２０】
請求項４記載の発明は、前記部品がプロジェクションボルトなどの軸状部品であり、電気抵抗溶接電極に前記軸状部品が挿入される受入孔が形成され、この受入孔の奥部に前記第２磁石が取付けられ、前記保持部材は、前記軸状部品を前記受入孔へ供給する供給装置の保持ヘッドまたはその一部を形成する部材であり、前記保持部材に前記第１磁石が取り付けられている電気抵抗溶接における請求項３記載の部品供給方法である。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の部品供給構造部の発明を請求項３記載の発明に組み合わせたものであり、軸状部品の移動に伴う部品自体の極性変換や吸引・反発の現象は、請求項１記載のものと同じである。さらに、軸状部品に対して吸引と反発が同時に作用するので、受入孔の奥まで勢いよく部品挿入が可能となる。また、何等かの原因で軸状部品が受入孔の開口角部に擦れるようなことがあっても、軸状部品を受入孔内へ導入する力が十分に確保できるので、このような擦れの場合であっても確実に部品挿入が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】部品供給構造部の断面図である。
【図２】部品移動を段階的に示す簡略的な断面図である。
【図３】他の実施例を示す断面図である。
【図４】従来例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
つぎに、本発明の部品供給構造部および部品供給方法を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１および図２は、本発明の実施例１を示す。
【００２５】
最初に、部品について説明する。
【００２６】
本発明によって供給される部品としては、軸状部品であるプロジェクションボルトや細長い直方体の部品など色々なものがある。この実施例において供給される部品は図１（Ａ）に示すように、鉄製のプロジェクションボルト１であり、雄ねじが切られた軸部２と、それと一体に形成された円形のフランジ部３と、軸部２とは反対側のフランジ部３の中央部に形成された円形の溶着用突起４によって構成されている。以下の説明において、プロジェクションボルトを単にボルトと表現する場合もある。
【００２７】
つぎに、電極について説明する。
【００２８】
ボルト１が供給される目的箇所としては種々な箇所があるが、ここでの目的箇所は、電気抵抗溶接における電極の受入孔である。可動電極５は図１（Ａ）の上下方向に進退するようになっており、可動電極５の電極軸線Ｏ−Ｏに沿って、受入孔６が開けられていて可動電極５の下面に開口している。また、可動電極５に対向している固定電極は、図示していないが、図４に示した固定電極６６や鋼板部品６７と同様な構成とされている。
【００２９】
つぎに、供給装置について説明する。
【００３０】
軸部２を受入孔６に挿入するために供給装置１００が設けてある。供給装置１００の形式としては、供給ロッドが水平方向に進退し、電極軸線Ｏ−Ｏ方向に昇降する形式のものや、供給ロッドが斜め方向に進退し、電極軸線Ｏ−Ｏ方向に昇降する形式のものなど種々なものがある。ここでは、後者の形式である。
【００３１】
傾斜姿勢で配置したエアシリンダ７のピストンロッド８によって供給ロッド９が進退するようになっている。前記エアシリンダ７にブラケット１０が結合され、その下側に挿入エアシリンダ１２が配置してある。この挿入エアシリンダ１２は、機枠などの静止部材１３に固定してあり、そのピストンロッド１４は電極軸線Ｏ−Ｏと平行な方向に進退するようになっている。
【００３２】
供給ロッド９の先端部に、保持部材である保持ヘッド１５が結合してある。この保持ヘッド１５は、円形のブロック状部材に機械加工を施したものであり、上方に開放している円形の保持凹部１６が設けられ、ここにフランジ部３が収容される。保持凹部１６の底部に、溶着用突起４が受け入れられる円形の中央凹部１７が形成され、これによって環状の段部１８が形成されている。したがって、フランジ部３が保持凹部１６に収容されているときには、フランジ部３の平坦な外周側の端面部分が段部１８に着座し、溶着用突起４は中央凹部１７内に突き出ている。
【００３３】
静止部材１３にパーツフィーダ（図示していない）から延びてきている部品供給管２２が固定され、供給ロッド９が最も後退した位置で保持凹部１６にボルト１が移載されるようになっている。
【００３４】
つぎに、第１磁石および第２磁石について説明する。
【００３５】
フランジ部３を保持凹部１６内に安定した状態で保持するために、保持ヘッド１５に第１磁石１９が取り付けられている。この第１磁石１９は保持ヘッド１５の中心部に挿入孔２０が開けられ、そこに埋め込んである。なお、符号２１は蓋部材である。そして、第１磁石１９は、永久磁石で構成してある。
【００３６】
図１は、エアシリンダ７の動作で供給ロッド９が進出した状態を示しており、軸部２が電極軸線Ｏ−Ｏと同軸になった位置で供給ロッド９の進出が停止するようになっている。この停止状態では、第１磁石１９の中心線も電極軸線Ｏ−Ｏと合致している。第１磁石１９の磁力線がボルト１の軸部２に沿って、すなわちボルト１の軸線方向に透過するように、第１磁石１９の極性が設定されている。図１に示した第１磁石１９の上側と下側にＮ極とＳ極が配置してある。
【００３７】
可動電極５の受入孔６に挿入されたボルト１を保持するために、第２磁石２３が受入孔６の奥部に取り付けてある。第２磁石２３の中心線も電極軸線Ｏ−Ｏと合致している。第２磁石２３の磁力線がボルト１の軸部２に沿って、すなわちボルト１の軸線方向に透過するように、第２磁石２３の極性が設定されている。図１に示した第２磁石２３の上側と下側にＳ極とＮ極が配置してある。そして、第２磁石２３の磁力は第１磁石１９の磁力よりも強く設定してある。そして、第２磁石２３は、永久磁石で構成してある。
【００３８】
なお、第２磁石２３を可動電極５内に格納する具体的な構造は、後述する。
【００３９】
つぎに、供給装置の動作を説明する。
【００４０】
供給ロッド９が進出して軸部２が電極軸線Ｏ−Ｏと同軸になった位置で停止する。ついで、挿入エアシリンダ１２の動作でエアシリンダ７全体が上昇すると、軸部２が受入孔６内に挿入され、第２磁石２３の強い磁力でボルト１が受入孔６内に保持される。上記の動作から明らかなように、ボルト１や保持部材である保持ヘッド１５の移動方向は、電極軸線Ｏ−Ｏの方向と同じである。
【００４１】
つぎに、第１磁石と第２磁石の極性について説明する。
【００４２】
図１（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、前記保持ヘッド１５に取り付けた部品保持用の第１磁石１９の極性が、ボルト１のほぼ移動方向で見て、受入孔６に取り付けた部品保持用の第２磁石２３の極性に対して、逆に設定されている。
【００４３】
つぎに、部品移動と極性の変化について説明する。
【００４４】
図１（Ｂ）は、挿入エアシリンダ１２が最も縮小した状態であり、保持ヘッド１５の移動開始前の状態を示している。この状態では、第１磁石１９の磁力線（磁界）２４はボルト１だけを透過しているので、フランジ部３は前記段部１８に吸引され、保持ヘッド１５は安定した状態で保持されている。
【００４５】
上記の移動開始前の状態では、ボルト１の先端部と第２磁石２３の間隔が大きいので、第２磁石２３の磁力線（磁界）２５の領域はボルト１から離隔した状態になっていて、第２磁石２３からの磁気的影響はボルト１に対して及ぶことがない。そして、このときにはボルト１の移動方向で見たボルト１の先端部は、第１磁石１９の磁力線２４の透過によって第１磁石１９の極性と同じＮ極になっているとともに、ボルト１の移動方向後端部であるフランジ部３や溶着用突起４の極性Ｓ極に対して、第１磁石１９のボルト１側の極性がＮ極になっていて、ボルト１は第１磁石１９に吸引されている。上記の状態は、図２（Ａ）に示す段階である。
【００４６】
上記の極性の状態で保持ヘッド１５が第２磁石２３の方へ移動を開始してボルト１が第２磁石２３の磁界内に進入すると、進入初期の段階では、ボルト先端部の極性Ｎ極と第２磁石２３のボルト１側の極性Ｎ極が同じであるため、ボルト先端部と第２磁石２３とは反発する関係となるが、ボルト先端部と第２磁石２３（断熱片２７の下端部）との間隔が大きいので、実質的には反発力は発生しない。上記の状態は、図２（Ｂ）に示す段階である。
【００４７】
これに引き続いて保持ヘッド１５がさらに第２磁石２３の方へ移動すると、ボルト１は図１（Ｃ）に示すように、第２磁石２３の磁界内に置かれ、第２磁石２３の磁力が第１磁石１９のそれよりも強いので、第２磁石２３の磁力線がボルト１を透過する。このため、ボルト先端部の極性がＮ極からＳ極に変換されて、第２磁石２３のボルト側極性とは逆となる。同時に、ボルト１の移動方向後端部の極性はＳ極からＮ極に変換されて、第１磁石１９のボルト側極性と同じになる。
【００４８】
したがって、ボルト１と第２磁石２３との間では吸引力が発生し、ボルト１と第１磁石１９との間では反発力が発生する。上記の吸引現象による力と反発現象による力が相乗されて、ボルト１を目的箇所である受入孔６の奥部へ到達させる総合的な力が十分な値として確実にえられる。上記の進入初期の段階における反発関係は、ボルト先端部と第２磁石２３との間の距離が長いので、実質的に反発力は発生せず、保持ヘッド１５の移動に支障を来すことはない。上記の状態は、図２（Ｃ）と（Ｄ）に示す段階である。（Ｄ）は、保持ヘッド１５から第２磁石２３に向かってボルト１が空中移動をしている過渡的な段階を示している。したがって、（Ｃ）図と（Ｄ）図における保持ヘッド１５と可動電極５の下面との間隔は、同じである。
【００４９】
つぎに、第２磁石の配置構造を説明する。
【００５０】
第２磁石２３は、受入孔６の内径よりも大きな外径のカップ状の容器２６内に収容され、円柱形の断熱片２７が第２磁石２３に密着した状態で容器２６に溶接してある。断熱片２７は受入孔６内に突き出ている。受入孔６の内径よりも大きな内径とされた大径孔２８内に、容器２６が摺動可能な状態で挿入されている。容器２６と大径孔２８の内端面２９の間に、圧縮コイルばね３０が挿入されている。溶着用突起４が鋼板部品（図示していない）に押し付けられると、圧縮コイルばね３０が圧縮されてフランジ部３が可動電極５の下端面に密着するようになっている。
【００５１】
上記断熱片２７は、第２磁石２３に伝達される溶接熱の熱量を少なくするために配置してあり、同時に第２磁石２３の一部を構成している。したがって、断熱片２７は磁性材料である鉄が使用されている。このため上述のように、第２磁石２３の下側、すなわちボルト１側の極性は、断熱片２７の下端部に現れる。一方、容器２６は非磁性材料であるステンレス鋼で作られている。なお、可動電極５の本体や保持ヘッド１５は非磁性材料で作られており、可動電極本体はクロム銅、保持ヘッド１５はステンレス鋼で作られている。このようにして、第２磁石２３の磁力を効果的にボルト１へ作用させている。
【００５２】
保持部材は、前記ボルト１を受入孔６へ供給する供給装置１００の保持ヘッド１５「またはその一部」を形成する部材であると表現しているのは、例えば、保持ヘッド１５の保持機能を果たす保持凹部１６のような構造部以外に、保持ヘッド１５と供給ロッド９を一体化するための結合構造部が付随している場合などがあるためである。
【００５３】
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。
【００５４】
上述の動作は、一般的に採用されている制御手法で容易に行わせることが可能である。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。
【００５５】
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。
【００５６】
前記保持ヘッド１５に取り付けたボルト保持用の第１磁石１９の極性が、ボルト１のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所である受入孔６の奥に取り付けたボルト保持用の第２磁石２３の極性に対して逆に設定されている。つまり、図１（Ｂ）において、第１磁石１９の上側がＮ極、下側がＳ極であり、第２磁石２３の上側がＳ極、下側（断熱片２７の下端部）がＮ極とされている。そして、第２磁石２３の磁力が第１磁石１９の磁力よりも強く設定してある。
【００５７】
このため、図１（Ｂ）に示すように、保持ヘッド１５の移動開始前においては、第１磁石１９によって保持ヘッド１５に保持されたボルト１の先端部と第２磁石２３（断熱片２７の下端部）の間隔が大きいので、第２磁石２３の磁界（磁力線２５）の領域はボルト１から離隔した状態になっていて、第２磁石２３からの磁気的影響はボルト１に対して及ぶことがない。そして、このときにはボルト１の移動方向、すなわち電極軸線Ｏ−Ｏの方向で見たボルト１の先端部は、第１磁石１９の磁力線の透過によって第１磁石の極性と同じＮ極になっているとともに、ボルト１の移動方向後端部の極性はＳ極となっている。そして、第１磁石１９のボルト１側の極性はＮ極になっているから、ボルト１は第１磁石１９に吸引されている。
【００５８】
この極性の状態で保持ヘッド１５が第２磁石２３の方へ移動を開始してボルト１が第２磁石２３の磁界内に進入すると、進入初期の段階では、ボルト先端部の極性Ｎ極と第２磁石２３（断熱片２７の下端部）のボルト側の極性Ｎ極が同じであるため、部品先端部と第２磁石２３とは反発する関係となるが、ボルト先端部と第２磁石２３（断熱片２７の下端部）との間隔が大きいので、実質的には反発力は発生しない。
【００５９】
これに引き続いて保持ヘッド１５がさらに第２磁石２３の方へ移動すると、ボルト１は第２磁石２３の磁界内に置かれ、第２磁石２３の磁力が第１磁石１９のそれよりも強いので、第２磁石２３の磁力線がボルト１を透過する。このため、図１（Ｃ）に示すように、ボルト先端部の極性が第２磁石２３の部品側極性Ｎ極とは逆のＳ極となり、同時に、ボルト１の移動方向後端部の極性はＮ極となって第１磁石１９のボルト側極性と同じＮ極になる。したがって、ボルト１と第２磁石２３（断熱片２７の下端部）との間では吸引力が発生し、ボルト１と第１磁石１９との間では反発力が発生する。上記の吸引現象による力と反発現象による力が相乗されて、ボルト１を目的箇所へ到達させる総合的な力が十分な値として確実にえられる。上記の進入初期の段階における反発関係は、ボルト１先端部と第２磁石２３（断熱片２７の下端部）との間の距離が長いので、実質的に反発力は発生せず、保持ヘッド１５の移動に支障を来すことはない。
【００６０】
第１磁石１９と第２磁石２３の極性が、ボルト１の移動方向で見て逆に設定してあるとともに、第２磁石２３の磁力が第１磁石１９の磁力よりも強く設定してあるので、保持ヘッド１５が第２磁石２３の方へ移動すると、ボルト１は第１磁石１９よりも強められている第２磁石２３の磁気力で吸引される。この吸引と同時に、ボルト１の移動方向後端部の極性と第１磁石１９のボルト側の極性が同極性となって、ここにボルト１を反発する力が発生する。上述のように、ボルト１の移動方向後端部（フランジ部３や溶着用突起４など）の極性と第１磁石１９のボルト側の極性が同極性となるのは、磁力が第１磁石１９よりも強められている第２磁石２３の磁界内にボルト１が存在させられることにより、第２磁石２３の磁力線２５がボルト１を透過してボルト１の移動方向後端部の極性が第２磁石の極性と同じになるためである。
【００６１】
上述のように、第１磁石１９と第２磁石２３の極性が逆であることと、両磁石の磁力に大小差が付与されていることによって、ボルト１が第２磁石２３の方へ移動させられると、自動的にボルト自体の極性が変換されて、吸引現象による力と反発現象による力が相乗されるのである。
【００６２】
したがって、上記吸引と反発の相乗作用により十分な値の力がえられるので、ボルト１の質量が大きい場合であっても、前述の磁石寸法の大小差を大きくすることなく、制約された箇所において小型の磁石を配置して、スペース的に有利な条件で磁石配置をすることができる。また、ボルト１の移動力が不足することを補うために、保持ヘッド１５からボルト１に対して空気噴射を行うことが行われているが、このような空気噴射は空気通路や噴射制御などにおいて構造が複雑になりとともに、圧縮空気の節約においても不経済である。本実施例では、このような問題も一掃されるという効果がある。
【００６３】
前記部品がプロジェクションボルトなどの軸状部品であり、電気抵抗溶接電極５にボルト１が挿入される受入孔６が形成され、この受入孔６の奥部に第２磁石２３が取付けられ、前記保持部材は、前記ボルト１を前記受入孔６へ供給する供給装置１００の保持ヘッド１５またはその一部を形成する部材であり、前記保持部材に前記第１磁石１９が取り付けられている電気抵抗溶接装置用の部品供給構造部である。
【００６４】
前記部品供給構造部を電気抵抗溶接装置に適用したものであり、ボルト１の移動に伴うボルト１自体の極性変換や、吸引・反発の現象は前記部品供給構造部と同じである。さらに、前述のように、第２磁石２３を小型のものとすることができるので、前記受入孔６の奥部、すなわち電極５の内部のようにスペース的に制約のある箇所であっても、支障なく磁石配置が可能となる。
【００６５】
方法の発明の実施例は、部品供給構造部の実施例と同様であり、保持ヘッド１５を移動することによって前記保持ヘッド１５に保持した磁性材料製のボルト１を目的箇所へ到達させるものであって、前記保持ヘッド１５に取り付けた部品保持用の第１磁石１９の極性が、ボルト１のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所に取り付けたボルト保持用の第２磁石２３の極性に対して逆に設定され、前記第２磁石２３の磁力が第１磁石１９の磁力よりも強く設定してある部品供給構造部を準備し、前記第１磁石１９の吸引力によって保持ヘッド１５に保持されたボルト１を、前記目的箇所の方へ移動させてボルト１を第２磁石２３の磁界内に存在させることにより、ボルト１を第２磁石２３で吸引するとともに、ボルト１の移動方向後端部の極性と第１磁石１９のボルト側の極性を同極性にして、ボルト１と第１磁石１９との間に反発力が生じるようにした。
【００６６】
上記方法の実施例の作用効果は、前記部品供給構造部の実施例の作用効果と同じである。
【００６７】
上記方法の実施例として、前記部品がプロジェクションボルトなどの軸状部品を電気抵抗溶接で溶接している。電気抵抗溶接電極５にボルト１が挿入される受入孔６が形成され、この受入孔６の奥部に第２磁石２３が取付けられ、前記保持部材は、ボルト１を受入孔６へ供給する供給装置１００の保持ヘッド１５またはその一部を形成する部材であり、前記保持部材に第１磁石１９が取り付けられている。
【００６８】
プロジェクションボルト１の移動に伴うボルト自体の極性変換や吸引・反発の現象は、前述の部品供給構造部のものと同じである。さらに、ボルト１に対して吸引と反発が同時に作用するので、受入孔６の奥まで勢いよくボルト挿入が可能となる。また、何等かの原因で軸部２が受入孔６の開口角部に擦れるようなことがあっても、ボルト１を受入孔６内へ導入する力が十分に確保できるので、このような擦れの場合であっても確実にボルト挿入が可能となる。
【実施例２】
【００６９】
図３は、本発明の実施例２を示す。
【００７０】
この実施例２は、部品３２が鉄製の直方体型部材の場合であり、部品の移動方向がやや斜め下から移動するようになっている。また、部品供給の目的箇所は、静止部材１３に固定したブロック部材３３の平坦な下端面３４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。
【００７１】
本実施例２のように、部品の形状や目的箇所の形状が先の実施例１とは異なっていても、実施例１と同様な作用効果がえられる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
上述のように、本発明の構造部や方法によれば、磁石の極性を所定の極性に設定することにより、部品を目的箇所へ到達させる力を大きくすることができる。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】
【００７３】
１ プロジェクションボルト、部品
２ 軸部
３ フランジ部
５ 可動電極
Ｏ−Ｏ 電極軸線
６ 受入孔
９ 供給ロッド
１３ 静止部材
１５ 保持部材、保持ヘッド
１９ 第１磁石
２３ 第２磁石
２４ 磁力線（磁界）
２５ 磁力線（磁界）
３２ 部品
３４ 下端面
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁石を利用して部品を目的箇所へ供給する部品供給構造部および部品供給方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
図４は、特許第２５０９１０３号公報に記載されている部品供給装置である。ここで供給される部品は、同図（Ｂ）に示した鉄製のプロジェクションボルト５０であり、雄ねじが切られた軸部５１と、それと一体に形成された円形のフランジ部５２と、軸部５１とは反対側のフランジ部５２の中央部に形成された円形の溶着用突起６５によって構成されている。
【０００３】
エアシリンダ５３によって進退する供給ロッド５４の先端部にボルト５０の保持部材５５が結合され、この保持部材５５に部品保持用の永久磁石５６が取り付けられている。そして、ボルト供給の目的箇所として電気抵抗溶接電極５７の受入孔５８が形成され、この受入孔５８の奥に部品保持用の永久磁石５９が取り付けられている。供給ロッド５４が進出して軸部５１が受入孔５８と同軸になった位置で停止し、ついで挿入エアシリンダ６０の動作で軸部５１が受入孔５８に挿入される。そのとき、受入孔５８側の永久磁石５９の磁気力は、保持部材５５側の永久磁石５６のそれよりも強い値に設定されているので、保持部材５５が元の位置の方へ後戻りをしても、ボルト５０は永久磁石５６の吸引力に抗して受入孔５８内に引き込まれる。
【０００４】
なお、挿入エアシリンダ６０は機枠などの静止部材６１に固定され、そのピストンロッド６２がブラケット６３を介してエアシリンダ５３に結合してある。また、パーツフィーダ（図示していない）から延びてきている部品供給管６４が設けられ、復帰した保持部材５５にボルト５０を載置するようになっている。また、電極５７は可動電極であり、それに対する固定電極６６が可動電極５７と同軸上に配置され、その上にボルト５０が溶接される鋼板部品６７が載置してある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２５０９１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の技術においては、ボルト５０を受入孔５８内に引き込む力が、永久磁石５９の磁力と永久磁石５６の磁力の大小差に応じて決定される。ところが、ボルト５０の質量が大きいときには、上記磁力の大小差を大きく設定しなければならない。しかしながら、磁力の大小差を大きく設定するためには、磁石の大きさ寸法にも大幅な大小差を付与する必要があり、外形寸法の大きな磁石を電極内部に配置することがスペース的に困難になる。
【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、磁石の極性を所定の極性に設定することにより、部品を目的箇所へ到達させる力を大きくすることのできる部品供給構造部および部品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、部品供給構造部の発明であり、保持部材を移動することによって前記保持部材に保持した磁性材料製の部品を目的箇所へ到達させるものであって、前記保持部材に取り付けた部品保持用の第１磁石の極性が、部品のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所に取り付けた部品保持用の第２磁石の極性に対して逆に設定され、前記第２磁石の磁力が第１磁石の磁力よりも強く設定してあることを特徴とする部品供給構造部である。
【発明の効果】
【０００９】
前記保持部材に取り付けた部品保持用の第１磁石の極性が、部品のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所に取り付けた部品保持用の第２磁石の極性に対して逆に設定され、前記第２磁石の磁力が第１磁石の磁力よりも強く設定してある。
【００１０】
このため、保持部材の移動開始前においては、第１磁石によって保持部材に保持された部品の先端部と第２磁石の間隔が大きいので、第２磁石の磁界の領域は部品から離隔した状態になっていて、第２磁石からの磁気的影響は部品に対して及ぶことがない。そして、このときには部品の移動方向で見た部品の先端部は、第１磁石の磁力線の透過によって第１磁石の極性と同じになっているとともに、部品の移動方向後端部の極性と第１磁石の部品側の極性は逆になっていて、部品は第１磁石に吸引されている。
【００１１】
この極性の状態で保持部材が第２磁石の方へ移動を開始して部品が第２磁石の磁界内に進入すると、進入初期の段階では、部品先端部の極性と第２磁石の部品側の極性が同じであるため、部品先端部と第２磁石とは反発する関係となるが、部品先端部と第２磁石との間隔が大きいので、実質的には反発力は発生しない。
【００１２】
これに引き続いて保持部材がさらに第２磁石の方へ移動すると、部品は第２磁石の磁界内に置かれ、第２磁石の磁力が第１磁石のそれよりも強いので、第２磁石の磁力線が部品を透過する。このため、部品先端部の極性が第２磁石の部品側極性とは逆となり、同時に、部品の移動方向後端部の極性は第１磁石の部品側極性と同じになる。したがって、部品と第２磁石との間では吸引力が発生し、部品と第１磁石との間では反発力が発生する。上記の吸引現象による力と反発現象による力が相乗されて、部品を目的箇所へ到達させる総合的な力が十分な値として確実にえられる。上記の進入初期の段階における反発関係は、部品先端部と第２磁石との間の距離が長いので、実質的に反発力は発生せず、保持部材の移動に支障を来すことはない。
【００１３】
前記第１磁石と第２磁石の極性が、部品の移動方向で見て逆に設定してあるとともに、第２磁石の磁力が第１磁石の磁力よりも強く設定してあるので、保持部材が第２磁石の方へ移動すると、部品は第１磁石よりも強められている第２磁石の磁気力で吸引される。この吸引と同時に、部品の移動方向後端部の極性と第１磁石の部品側の極性が同極性となって、ここに部品を反発する力が発生する。上述のように、部品の移動方向後端部の極性と第１磁石の部品側の極性が同極性となるのは、磁力が第１磁石よりも強められている第２磁石の磁界内に部品が存在させられることにより、第２磁石の磁力線が部品を透過して部品の移動方向後端部の極性が第２磁石の極性と同じになるためである。
【００１４】
上述のように、第１磁石と第２磁石の極性が逆であることと、両磁石の磁力に大小差が付与されていることによって、部品が第２磁石の方へ移動させられると、自動的に部品自体の極性が変換されて、吸引現象による力と反発現象による力が相乗されるのである。
【００１５】
したがって、上記吸引と反発の相乗作用により十分な値の力がえられるので、部品の質量が大きい場合であっても、前述の磁石寸法の大小差を大きくすることなく、制約された箇所において小型の磁石を配置して、スペース的に有利な条件で磁石配置をすることができる。また、部品の移動力が不足することを補うために、保持部材から部品に対して空気噴射を行うことが行われているが、このような空気噴射は空気通路や噴射制御などにおいて構造が複雑になりとともに、圧縮空気の節約においても不経済である。本発明では、このような問題も一掃されるという効果がある。
【００１６】
請求項２記載の発明は、前記部品がプロジェクションボルトなどの軸状部品であり、電気抵抗溶接電極に前記軸状部品が挿入される受入孔が形成され、この受入孔の奥部に前記第２磁石が取付けられ、前記保持部材は、前記軸状部品を前記受入孔へ供給する供給装置の保持ヘッドまたはその一部を形成する部材であり、前記保持部材に前記第１磁石が取り付けられている電気抵抗溶接装置用の請求項１記載の部品供給構造部である。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の部品供給構造部の発明を電気抵抗溶接装置に適用したものであり、軸状部品の移動に伴う部品自体の極性変換や、吸引・反発の現象は請求項１記載のものと同じである。さらに、前述のように、第２磁石を小型のものとすることができるので、前記受入孔の奥部、すなわち電極の内部のようにスペース的に制約のある箇所であっても、支障なく磁石配置が可能となる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、方法の発明であり、保持部材を移動することによって前記保持部材に保持した磁性材料製の部品を目的箇所へ到達させるものであって、前記保持部材に取り付けた部品保持用の第１磁石の極性が、部品のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所に取り付けた部品保持用の第２磁石の極性に対して逆に設定され、前記第２磁石の磁力が第１磁石の磁力よりも強く設定してある部品供給構造部を準備し、前記第１磁石の吸引力によって前記保持部材に保持された部品を、前記目的箇所の方へ移動させて前記部品を前記第２磁石の磁界内に存在させることにより、前記部品を前記第２磁石で吸引するとともに、前記部品の移動方向後端部の極性と前記第１磁石の部品側の極性を同極性にして、前記部品と前記第１磁石との間に反発力が生じるようにしたことを特徴とする部品供給方法である。
【００１９】
上記方法の作用効果は、請求項１記載の発明の作用効果と同じである。
【００２０】
請求項４記載の発明は、前記部品がプロジェクションボルトなどの軸状部品であり、電気抵抗溶接電極に前記軸状部品が挿入される受入孔が形成され、この受入孔の奥部に前記第２磁石が取付けられ、前記保持部材は、前記軸状部品を前記受入孔へ供給する供給装置の保持ヘッドまたはその一部を形成する部材であり、前記保持部材に前記第１磁石が取り付けられている電気抵抗溶接における請求項３記載の部品供給方法である。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の部品供給構造部の発明を請求項３記載の発明に組み合わせたものであり、軸状部品の移動に伴う部品自体の極性変換や吸引・反発の現象は、請求項１記載のものと同じである。さらに、軸状部品に対して吸引と反発が同時に作用するので、受入孔の奥まで勢いよく部品挿入が可能となる。また、何等かの原因で軸状部品が受入孔の開口角部に擦れるようなことがあっても、軸状部品を受入孔内へ導入する力が十分に確保できるので、このような擦れの場合であっても確実に部品挿入が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】部品供給構造部の断面図である。
【図２】部品移動を段階的に示す簡略的な断面図である。
【図３】他の実施例を示す断面図である。
【図４】従来例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
つぎに、本発明の部品供給構造部および部品供給方法を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１および図２は、本発明の実施例１を示す。
【００２５】
最初に、部品について説明する。
【００２６】
本発明によって供給される部品としては、軸状部品であるプロジェクションボルトや細長い直方体の部品など色々なものがある。この実施例において供給される部品は図１（Ａ）に示すように、鉄製のプロジェクションボルト１であり、雄ねじが切られた軸部２と、それと一体に形成された円形のフランジ部３と、軸部２とは反対側のフランジ部３の中央部に形成された円形の溶着用突起４によって構成されている。以下の説明において、プロジェクションボルトを単にボルトと表現する場合もある。
【００２７】
つぎに、電極について説明する。
【００２８】
ボルト１が供給される目的箇所としては種々な箇所があるが、ここでの目的箇所は、電気抵抗溶接における電極の受入孔である。可動電極５は図１（Ａ）の上下方向に進退するようになっており、可動電極５の電極軸線Ｏ−Ｏに沿って、受入孔６が開けられていて可動電極５の下面に開口している。また、可動電極５に対向している固定電極は、図示していないが、図４に示した固定電極６６や鋼板部品６７と同様な構成とされている。
【００２９】
つぎに、供給装置について説明する。
【００３０】
軸部２を受入孔６に挿入するために供給装置１００が設けてある。供給装置１００の形式としては、供給ロッドが水平方向に進退し、電極軸線Ｏ−Ｏ方向に昇降する形式のものや、供給ロッドが斜め方向に進退し、電極軸線Ｏ−Ｏ方向に昇降する形式のものなど種々なものがある。ここでは、後者の形式である。
【００３１】
傾斜姿勢で配置したエアシリンダ７のピストンロッド８によって供給ロッド９が進退するようになっている。前記エアシリンダ７にブラケット１０が結合され、その下側に挿入エアシリンダ１２が配置してある。この挿入エアシリンダ１２は、機枠などの静止部材１３に固定してあり、そのピストンロッド１４は電極軸線Ｏ−Ｏと平行な方向に進退するようになっている。
【００３２】
供給ロッド９の先端部に、保持部材である保持ヘッド１５が結合してある。この保持ヘッド１５は、円形のブロック状部材に機械加工を施したものであり、上方に開放している円形の保持凹部１６が設けられ、ここにフランジ部３が収容される。保持凹部１６の底部に、溶着用突起４が受け入れられる円形の中央凹部１７が形成され、これによって環状の段部１８が形成されている。したがって、フランジ部３が保持凹部１６に収容されているときには、フランジ部３の平坦な外周側の端面部分が段部１８に着座し、溶着用突起４は中央凹部１７内に突き出ている。
【００３３】
静止部材１３にパーツフィーダ（図示していない）から延びてきている部品供給管２２が固定され、供給ロッド９が最も後退した位置で保持凹部１６にボルト１が移載されるようになっている。
【００３４】
つぎに、第１磁石および第２磁石について説明する。
【００３５】
フランジ部３を保持凹部１６内に安定した状態で保持するために、保持ヘッド１５に第１磁石１９が取り付けられている。この第１磁石１９は保持ヘッド１５の中心部に挿入孔２０が開けられ、そこに埋め込んである。なお、符号２１は蓋部材である。そして、第１磁石１９は、永久磁石で構成してある。
【００３６】
図１は、エアシリンダ７の動作で供給ロッド９が進出した状態を示しており、軸部２が電極軸線Ｏ−Ｏと同軸になった位置で供給ロッド９の進出が停止するようになっている。この停止状態では、第１磁石１９の中心線も電極軸線Ｏ−Ｏと合致している。第１磁石１９の磁力線がボルト１の軸部２に沿って、すなわちボルト１の軸線方向に透過するように、第１磁石１９の極性が設定されている。図１に示した第１磁石１９の上側と下側にＮ極とＳ極が配置してある。
【００３７】
可動電極５の受入孔６に挿入されたボルト１を保持するために、第２磁石２３が受入孔６の奥部に取り付けてある。第２磁石２３の中心線も電極軸線Ｏ−Ｏと合致している。第２磁石２３の磁力線がボルト１の軸部２に沿って、すなわちボルト１の軸線方向に透過するように、第２磁石２３の極性が設定されている。図１に示した第２磁石２３の上側と下側にＳ極とＮ極が配置してある。そして、第２磁石２３の磁力は第１磁石１９の磁力よりも強く設定してある。そして、第２磁石２３は、永久磁石で構成してある。
【００３８】
なお、第２磁石２３を可動電極５内に格納する具体的な構造は、後述する。
【００３９】
つぎに、供給装置の動作を説明する。
【００４０】
供給ロッド９が進出して軸部２が電極軸線Ｏ−Ｏと同軸になった位置で停止する。ついで、挿入エアシリンダ１２の動作でエアシリンダ７全体が上昇すると、軸部２が受入孔６内に挿入され、第２磁石２３の強い磁力でボルト１が受入孔６内に保持される。上記の動作から明らかなように、ボルト１や保持部材である保持ヘッド１５の移動方向は、電極軸線Ｏ−Ｏの方向と同じである。
【００４１】
つぎに、第１磁石と第２磁石の極性について説明する。
【００４２】
図１（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、前記保持ヘッド１５に取り付けた部品保持用の第１磁石１９の極性が、ボルト１のほぼ移動方向で見て、受入孔６に取り付けた部品保持用の第２磁石２３の極性に対して、逆に設定されている。
【００４３】
つぎに、部品移動と極性の変化について説明する。
【００４４】
図１（Ｂ）は、挿入エアシリンダ１２が最も縮小した状態であり、保持ヘッド１５の移動開始前の状態を示している。この状態では、第１磁石１９の磁力線（磁界）２４はボルト１だけを透過しているので、フランジ部３は前記段部１８に吸引され、保持ヘッド１５は安定した状態で保持されている。
【００４５】
上記の移動開始前の状態では、ボルト１の先端部と第２磁石２３の間隔が大きいので、第２磁石２３の磁力線（磁界）２５の領域はボルト１から離隔した状態になっていて、第２磁石２３からの磁気的影響はボルト１に対して及ぶことがない。そして、このときにはボルト１の移動方向で見たボルト１の先端部は、第１磁石１９の磁力線２４の透過によって第１磁石１９の極性と同じＮ極になっているとともに、ボルト１の移動方向後端部であるフランジ部３や溶着用突起４の極性Ｓ極に対して、第１磁石１９のボルト１側の極性がＮ極になっていて、ボルト１は第１磁石１９に吸引されている。上記の状態は、図２（Ａ）に示す段階である。
【００４６】
上記の極性の状態で保持ヘッド１５が第２磁石２３の方へ移動を開始してボルト１が第２磁石２３の磁界内に進入すると、進入初期の段階では、ボルト先端部の極性Ｎ極と第２磁石２３のボルト１側の極性Ｎ極が同じであるため、ボルト先端部と第２磁石２３とは反発する関係となるが、ボルト先端部と第２磁石２３（断熱片２７の下端部）との間隔が大きいので、実質的には反発力は発生しない。上記の状態は、図２（Ｂ）に示す段階である。
【００４７】
これに引き続いて保持ヘッド１５がさらに第２磁石２３の方へ移動すると、ボルト１は図１（Ｃ）に示すように、第２磁石２３の磁界内に置かれ、第２磁石２３の磁力が第１磁石１９のそれよりも強いので、第２磁石２３の磁力線がボルト１を透過する。このため、ボルト先端部の極性がＮ極からＳ極に変換されて、第２磁石２３のボルト側極性とは逆となる。同時に、ボルト１の移動方向後端部の極性はＳ極からＮ極に変換されて、第１磁石１９のボルト側極性と同じになる。
【００４８】
したがって、ボルト１と第２磁石２３との間では吸引力が発生し、ボルト１と第１磁石１９との間では反発力が発生する。上記の吸引現象による力と反発現象による力が相乗されて、ボルト１を目的箇所である受入孔６の奥部へ到達させる総合的な力が十分な値として確実にえられる。上記の進入初期の段階における反発関係は、ボルト先端部と第２磁石２３との間の距離が長いので、実質的に反発力は発生せず、保持ヘッド１５の移動に支障を来すことはない。上記の状態は、図２（Ｃ）と（Ｄ）に示す段階である。（Ｄ）は、保持ヘッド１５から第２磁石２３に向かってボルト１が空中移動をしている過渡的な段階を示している。したがって、（Ｃ）図と（Ｄ）図における保持ヘッド１５と可動電極５の下面との間隔は、同じである。
【００４９】
つぎに、第２磁石の配置構造を説明する。
【００５０】
第２磁石２３は、受入孔６の内径よりも大きな外径のカップ状の容器２６内に収容され、円柱形の断熱片２７が第２磁石２３に密着した状態で容器２６に溶接してある。断熱片２７は受入孔６内に突き出ている。受入孔６の内径よりも大きな内径とされた大径孔２８内に、容器２６が摺動可能な状態で挿入されている。容器２６と大径孔２８の内端面２９の間に、圧縮コイルばね３０が挿入されている。溶着用突起４が鋼板部品（図示していない）に押し付けられると、圧縮コイルばね３０が圧縮されてフランジ部３が可動電極５の下端面に密着するようになっている。
【００５１】
上記断熱片２７は、第２磁石２３に伝達される溶接熱の熱量を少なくするために配置してあり、同時に第２磁石２３の一部を構成している。したがって、断熱片２７は磁性材料である鉄が使用されている。このため上述のように、第２磁石２３の下側、すなわちボルト１側の極性は、断熱片２７の下端部に現れる。一方、容器２６は非磁性材料であるステンレス鋼で作られている。なお、可動電極５の本体や保持ヘッド１５は非磁性材料で作られており、可動電極本体はクロム銅、保持ヘッド１５はステンレス鋼で作られている。このようにして、第２磁石２３の磁力を効果的にボルト１へ作用させている。
【００５２】
保持部材は、前記ボルト１を受入孔６へ供給する供給装置１００の保持ヘッド１５「またはその一部」を形成する部材であると表現しているのは、例えば、保持ヘッド１５の保持機能を果たす保持凹部１６のような構造部以外に、保持ヘッド１５と供給ロッド９を一体化するための結合構造部が付随している場合などがあるためである。
【００５３】
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。
【００５４】
上述の動作は、一般的に採用されている制御手法で容易に行わせることが可能である。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。
【００５５】
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。
【００５６】
前記保持ヘッド１５に取り付けたボルト保持用の第１磁石１９の極性が、ボルト１のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所である受入孔６の奥に取り付けたボルト保持用の第２磁石２３の極性に対して逆に設定されている。つまり、図１（Ｂ）において、第１磁石１９の上側がＮ極、下側がＳ極であり、第２磁石２３の上側がＳ極、下側（断熱片２７の下端部）がＮ極とされている。そして、第２磁石２３の磁力が第１磁石１９の磁力よりも強く設定してある。
【００５７】
このため、図１（Ｂ）に示すように、保持ヘッド１５の移動開始前においては、第１磁石１９によって保持ヘッド１５に保持されたボルト１の先端部と第２磁石２３（断熱片２７の下端部）の間隔が大きいので、第２磁石２３の磁界（磁力線２５）の領域はボルト１から離隔した状態になっていて、第２磁石２３からの磁気的影響はボルト１に対して及ぶことがない。そして、このときにはボルト１の移動方向、すなわち電極軸線Ｏ−Ｏの方向で見たボルト１の先端部は、第１磁石１９の磁力線の透過によって第１磁石の極性と同じＮ極になっているとともに、ボルト１の移動方向後端部の極性はＳ極となっている。そして、第１磁石１９のボルト１側の極性はＮ極になっているから、ボルト１は第１磁石１９に吸引されている。
【００５８】
この極性の状態で保持ヘッド１５が第２磁石２３の方へ移動を開始してボルト１が第２磁石２３の磁界内に進入すると、進入初期の段階では、ボルト先端部の極性Ｎ極と第２磁石２３（断熱片２７の下端部）のボルト側の極性Ｎ極が同じであるため、部品先端部と第２磁石２３とは反発する関係となるが、ボルト先端部と第２磁石２３（断熱片２７の下端部）との間隔が大きいので、実質的には反発力は発生しない。
【００５９】
これに引き続いて保持ヘッド１５がさらに第２磁石２３の方へ移動すると、ボルト１は第２磁石２３の磁界内に置かれ、第２磁石２３の磁力が第１磁石１９のそれよりも強いので、第２磁石２３の磁力線がボルト１を透過する。このため、図１（Ｃ）に示すように、ボルト先端部の極性が第２磁石２３の部品側極性Ｎ極とは逆のＳ極となり、同時に、ボルト１の移動方向後端部の極性はＮ極となって第１磁石１９のボルト側極性と同じＮ極になる。したがって、ボルト１と第２磁石２３（断熱片２７の下端部）との間では吸引力が発生し、ボルト１と第１磁石１９との間では反発力が発生する。上記の吸引現象による力と反発現象による力が相乗されて、ボルト１を目的箇所へ到達させる総合的な力が十分な値として確実にえられる。上記の進入初期の段階における反発関係は、ボルト１先端部と第２磁石２３（断熱片２７の下端部）との間の距離が長いので、実質的に反発力は発生せず、保持ヘッド１５の移動に支障を来すことはない。
【００６０】
第１磁石１９と第２磁石２３の極性が、ボルト１の移動方向で見て逆に設定してあるとともに、第２磁石２３の磁力が第１磁石１９の磁力よりも強く設定してあるので、保持ヘッド１５が第２磁石２３の方へ移動すると、ボルト１は第１磁石１９よりも強められている第２磁石２３の磁気力で吸引される。この吸引と同時に、ボルト１の移動方向後端部の極性と第１磁石１９のボルト側の極性が同極性となって、ここにボルト１を反発する力が発生する。上述のように、ボルト１の移動方向後端部（フランジ部３や溶着用突起４など）の極性と第１磁石１９のボルト側の極性が同極性となるのは、磁力が第１磁石１９よりも強められている第２磁石２３の磁界内にボルト１が存在させられることにより、第２磁石２３の磁力線２５がボルト１を透過してボルト１の移動方向後端部の極性が第２磁石の極性と同じになるためである。
【００６１】
上述のように、第１磁石１９と第２磁石２３の極性が逆であることと、両磁石の磁力に大小差が付与されていることによって、ボルト１が第２磁石２３の方へ移動させられると、自動的にボルト自体の極性が変換されて、吸引現象による力と反発現象による力が相乗されるのである。
【００６２】
したがって、上記吸引と反発の相乗作用により十分な値の力がえられるので、ボルト１の質量が大きい場合であっても、前述の磁石寸法の大小差を大きくすることなく、制約された箇所において小型の磁石を配置して、スペース的に有利な条件で磁石配置をすることができる。また、ボルト１の移動力が不足することを補うために、保持ヘッド１５からボルト１に対して空気噴射を行うことが行われているが、このような空気噴射は空気通路や噴射制御などにおいて構造が複雑になりとともに、圧縮空気の節約においても不経済である。本実施例では、このような問題も一掃されるという効果がある。
【００６３】
前記部品がプロジェクションボルトなどの軸状部品であり、電気抵抗溶接電極５にボルト１が挿入される受入孔６が形成され、この受入孔６の奥部に第２磁石２３が取付けられ、前記保持部材は、前記ボルト１を前記受入孔６へ供給する供給装置１００の保持ヘッド１５またはその一部を形成する部材であり、前記保持部材に前記第１磁石１９が取り付けられている電気抵抗溶接装置用の部品供給構造部である。
【００６４】
前記部品供給構造部を電気抵抗溶接装置に適用したものであり、ボルト１の移動に伴うボルト１自体の極性変換や、吸引・反発の現象は前記部品供給構造部と同じである。さらに、前述のように、第２磁石２３を小型のものとすることができるので、前記受入孔６の奥部、すなわち電極５の内部のようにスペース的に制約のある箇所であっても、支障なく磁石配置が可能となる。
【００６５】
方法の発明の実施例は、部品供給構造部の実施例と同様であり、保持ヘッド１５を移動することによって前記保持ヘッド１５に保持した磁性材料製のボルト１を目的箇所へ到達させるものであって、前記保持ヘッド１５に取り付けた部品保持用の第１磁石１９の極性が、ボルト１のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所に取り付けたボルト保持用の第２磁石２３の極性に対して逆に設定され、前記第２磁石２３の磁力が第１磁石１９の磁力よりも強く設定してある部品供給構造部を準備し、前記第１磁石１９の吸引力によって保持ヘッド１５に保持されたボルト１を、前記目的箇所の方へ移動させてボルト１を第２磁石２３の磁界内に存在させることにより、ボルト１を第２磁石２３で吸引するとともに、ボルト１の移動方向後端部の極性と第１磁石１９のボルト側の極性を同極性にして、ボルト１と第１磁石１９との間に反発力が生じるようにした。
【００６６】
上記方法の実施例の作用効果は、前記部品供給構造部の実施例の作用効果と同じである。
【００６７】
上記方法の実施例として、前記部品がプロジェクションボルトなどの軸状部品を電気抵抗溶接で溶接している。電気抵抗溶接電極５にボルト１が挿入される受入孔６が形成され、この受入孔６の奥部に第２磁石２３が取付けられ、前記保持部材は、ボルト１を受入孔６へ供給する供給装置１００の保持ヘッド１５またはその一部を形成する部材であり、前記保持部材に第１磁石１９が取り付けられている。
【００６８】
プロジェクションボルト１の移動に伴うボルト自体の極性変換や吸引・反発の現象は、前述の部品供給構造部のものと同じである。さらに、ボルト１に対して吸引と反発が同時に作用するので、受入孔６の奥まで勢いよくボルト挿入が可能となる。また、何等かの原因で軸部２が受入孔６の開口角部に擦れるようなことがあっても、ボルト１を受入孔６内へ導入する力が十分に確保できるので、このような擦れの場合であっても確実にボルト挿入が可能となる。
【実施例２】
【００６９】
図３は、本発明の実施例２を示す。
【００７０】
この実施例２は、部品３２が鉄製の直方体型部材の場合であり、部品の移動方向がやや斜め下から移動するようになっている。また、部品供給の目的箇所は、静止部材１３に固定したブロック部材３３の平坦な下端面３４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。
【００７１】
本実施例２のように、部品の形状や目的箇所の形状が先の実施例１とは異なっていても、実施例１と同様な作用効果がえられる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
上述のように、本発明の構造部や方法によれば、磁石の極性を所定の極性に設定することにより、部品を目的箇所へ到達させる力を大きくすることができる。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】
【００７３】
１ プロジェクションボルト、部品
２ 軸部
３ フランジ部
５ 可動電極
Ｏ−Ｏ 電極軸線
６ 受入孔
９ 供給ロッド
１３ 静止部材
１５ 保持部材、保持ヘッド
１９ 第１磁石
２３ 第２磁石
２４ 磁力線（磁界）
２５ 磁力線（磁界）
３２ 部品
３４ 下端面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持部材を移動することによって前記保持部材に保持した磁性材料製の部品を目的箇所へ到達させるものであって、
前記保持部材に取り付けた部品保持用の第１磁石の極性が、部品のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所に取り付けた部品保持用の第２磁石の極性に対して逆に設定され、前記第２磁石の磁力が第１磁石の磁力よりも強く設定してあることを特徴とする部品供給構造部。
【請求項２】
前記部品がプロジェクションボルトなどの軸状部品であり、
電気抵抗溶接電極に前記軸状部品が挿入される受入孔が形成され、
この受入孔の奥部に前記第２磁石が取付けられ、
前記保持部材は、前記軸状部品を前記受入孔へ供給する供給装置の保持ヘッドまたはその一部を形成する部材であり、
前記保持部材に前記第１磁石が取り付けられている電気抵抗溶接装置用の請求項１記載の部品供給構造部。
【請求項３】
保持部材を移動することによって前記保持部材に保持した磁性材料製の部品を目的箇所へ到達させるものであって、
前記保持部材に取り付けた部品保持用の第１磁石の極性が、部品のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所に取り付けた部品保持用の第２磁石の極性に対して逆に設定され、前記第２磁石の磁力が第１磁石の磁力よりも強く設定してある部品供給構造部を準備し、
前記第１磁石の吸引力によって前記保持部材に保持された部品を、前記目的箇所の方へ移動させて前記部品を前記第２磁石の磁界内に存在させることにより、前記部品を前記第２磁石で吸引するとともに、前記部品の移動方向後端部の極性と前記第１磁石の部品側の極性を同極性にして、前記部品と前記第１磁石との間に反発力が生じるようにしたことを特徴とする部品供給方法。
【請求項４】
前記部品がプロジェクションボルトなどの軸状部品であり、
電気抵抗溶接電極に前記軸状部品が挿入される受入孔が形成され、
この受入孔の奥部に前記第２磁石が取付けられ、
前記保持部材は、前記軸状部品を前記受入孔へ供給する供給装置の保持ヘッドまたはその一部を形成する部材であり、
前記保持部材に前記第１磁石が取り付けられている電気抵抗溶接における請求項３記載の部品供給方法。
【請求項１】
保持部材を移動することによって前記保持部材に保持した磁性材料製の部品を目的箇所へ到達させるものであって、
前記保持部材に取り付けた部品保持用の第１磁石の極性が、部品のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所に取り付けた部品保持用の第２磁石の極性に対して逆に設定され、前記第２磁石の磁力が第１磁石の磁力よりも強く設定してあることを特徴とする部品供給構造部。
【請求項２】
前記部品がプロジェクションボルトなどの軸状部品であり、
電気抵抗溶接電極に前記軸状部品が挿入される受入孔が形成され、
この受入孔の奥部に前記第２磁石が取付けられ、
前記保持部材は、前記軸状部品を前記受入孔へ供給する供給装置の保持ヘッドまたはその一部を形成する部材であり、
前記保持部材に前記第１磁石が取り付けられている電気抵抗溶接装置用の請求項１記載の部品供給構造部。
【請求項３】
保持部材を移動することによって前記保持部材に保持した磁性材料製の部品を目的箇所へ到達させるものであって、
前記保持部材に取り付けた部品保持用の第１磁石の極性が、部品のほぼ移動方向で見て、前記目的箇所に取り付けた部品保持用の第２磁石の極性に対して逆に設定され、前記第２磁石の磁力が第１磁石の磁力よりも強く設定してある部品供給構造部を準備し、
前記第１磁石の吸引力によって前記保持部材に保持された部品を、前記目的箇所の方へ移動させて前記部品を前記第２磁石の磁界内に存在させることにより、前記部品を前記第２磁石で吸引するとともに、前記部品の移動方向後端部の極性と前記第１磁石の部品側の極性を同極性にして、前記部品と前記第１磁石との間に反発力が生じるようにしたことを特徴とする部品供給方法。
【請求項４】
前記部品がプロジェクションボルトなどの軸状部品であり、
電気抵抗溶接電極に前記軸状部品が挿入される受入孔が形成され、
この受入孔の奥部に前記第２磁石が取付けられ、
前記保持部材は、前記軸状部品を前記受入孔へ供給する供給装置の保持ヘッドまたはその一部を形成する部材であり、
前記保持部材に前記第１磁石が取り付けられている電気抵抗溶接における請求項３記載の部品供給方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２４０１１９（Ｐ２０１２−２４０１１９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２２７０６（Ｐ２０１１−１２２７０６）
【出願日】平成２３年５月１３日（２０１１．５．１３）
【出願人】（０００１９６８８６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１３日（２０１１．５．１３）
【出願人】（０００１９６８８６）
【Ｆターム（参考）】
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