電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置
【課題】軸状部品の軸線を電気抵抗溶接の電極に設けた受入孔と同軸にして、正しく受入孔内に挿入することができる電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置の提供
【解決手段】供給ロッド７に軸状部品１を保持する保持ヘッド８が設けられ、この保持ヘッド８に軸状部品１をその軸線Ｏ−Ｏ方向に移動可能な状態で保持する保持凹部が形成され、軸状部品１を保持凹部内に向かって吸引する吸引手段２６が設けられ、供給ロッド７が進出して軸部２が電気抵抗溶接の電極２８に形成した受入孔２９と同軸になっている状態で軸部２を保持凹部の内面の一部に滑動させながら押し込む押し込み手段４６が設けられている。これにより軸状部品１を正しく受入孔２９内に挿入することができる。
【解決手段】供給ロッド７に軸状部品１を保持する保持ヘッド８が設けられ、この保持ヘッド８に軸状部品１をその軸線Ｏ−Ｏ方向に移動可能な状態で保持する保持凹部が形成され、軸状部品１を保持凹部内に向かって吸引する吸引手段２６が設けられ、供給ロッド７が進出して軸部２が電気抵抗溶接の電極２８に形成した受入孔２９と同軸になっている状態で軸部２を保持凹部の内面の一部に滑動させながら押し込む押し込み手段４６が設けられている。これにより軸状部品１を正しく受入孔２９内に挿入することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸状部品の軸部を保持して電気抵抗溶接の電極に設けた受入孔に挿入する電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
特許第３０４７１７０号公報には、プロジェクションボルトを供給ロッドの先端部に保持し、供給ロッドを進出させて電気抵抗溶接の電極に設けた受入孔に対して軸状部品が同軸になった位置で進出を停止し、その後、供給ロッド全体を移動させて軸状部品を受入孔に挿入することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献１】
【０００３】
【特許文献１】特許第３０４７１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に記載されている技術においては、プロジェクションボルトの軸端面である平面状のフランジ面を供給ロッドの吸着面に吸引して保持するようになっている。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。前記フランジ面はボルトの軸線に対して垂直な位置関係になっているのであるが、金型等でボルト製作をする際に何等かの原因で金型精度が狂うと、この垂直な位置関係がわずかに損なわれることがある。このようになると、供給ロッドの吸着面に密着しているボルトの先端部がボルトの軸線からずれることとなり、前記受入孔に正しく挿入できない現象が発生する。
【０００５】
さらに、上記の公知技術は、端部にボルトを保持したまま供給ロッドが進出してボルトが受入孔と同軸になった位置で停止し、それに引き続いて供給ロッド全体が移動してボルトが受入孔内に挿入される。このようにボルトが受入孔と同軸になるまでと、受入孔に挿入されることの２種類の移動軌跡であることにより、供給ロッドの寸法精度や供給ロッドを進退させるエアシリンダ等の動作精度を著しく高度なものとする必要がある。このような高度な精度が少しでも狂うと、ボルトが受入孔に挿入されないという問題が発生する。
【０００６】
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、軸状部品の軸線を電気抵抗溶接の電極に設けた受入孔と同軸にして、正しく受入孔内に挿入することができる電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、進退動作をする供給ロッドに軸状部品の軸部を保持する保持ヘッドが設けられ、この保持ヘッドに軸状部品をその軸線方向に移動可能な状態で保持する保持凹部が形成され、軸状部品を前記保持凹部内に向かって吸引する吸引手段が設けられ、前記供給ロッドが進出して前記軸部が電気抵抗溶接の電極に形成した受入孔と同軸になっている状態で軸部を保持凹部内面の一部に滑動させながら押し込む押し込み手段が設けられていることを特徴とする電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置である。
【発明の効果】
【０００８】
上述のように保持凹部に保持されている軸部はその軸線方向に移動可能とされているから、軸部と受入孔が同軸状態になっているときに押し込み手段を動作させることによって、軸部が受入孔内に正確に挿入される。凹部構造に軸部を保持する形態であるから、保持凹部と軸部との相対位置が正確に確定し、保持ヘッドの向きを正確に設定することにより、軸部と受入孔との同軸性が確実にえられる。
【０００９】
同時に、上述のような保持ヘッドに支持された軸状部品は保持凹部内を滑動するものであるから、供給ロッドや保持ヘッドには単純な進退動作だけを付与すればよい。したがって、保持ヘッドの進退移動軌跡も単純化されて、保持ヘッドの進退軌跡を正確に維持することができ、軸状部品の受入孔への挿入が一層正確になされる。
【００１０】
前記吸引手段による吸引力が作用して軸部が保持凹部内面の所定箇所に確実に接触し、保持凹部と軸部との相対位置が正確に設定される。そして、軸部は保持凹部内面の一部に対して滑動しながら押し出されるので、押し出し過渡期に軸部先端が軸線からずれるようなことがない。このような利点は、軸状部品の軸部は軸線が曲がったりすることなく高い精度で製作することができるので、押し出しによる滑動現象によって軸部と受入孔の軸線がずれたりすることなく、受入孔への挿入が正確になされる。軸部の断面形状が円形であるような場合には、外面が正確な円筒形になるので、上記軸線のずれが最小化される。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記軸部の押出し方向側の部分が保持凹部に保持され、この保持されている箇所以外の軸部の部分は保持ヘッドのどこにも接触しないように構成した請求項１記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置である。
【００１２】
このような構成により、軸状部品が押し出されて行くときには、軸部だけが保持凹部内面に接触しているので、軸状部品の軸線を傾けるような現象が一切発生せず、軸部はその軸線とそれと同軸の受入孔の軸線からずれることなく、正確に受入孔に挿入される。そして、軸部はその押出し方向側の部分が保持凹部に保持されているから、軸状部品の押し出し変位に要する軸部の無接触空間が確保できる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記保持ヘッドに軸状部品の軸端面の外周部側の一部に接触する係止片が設けられている請求項２または請求項３記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置である。
【００１４】
このような構成により、軸端面の外周部側の一部が係止片によって受け止められているので、軸状部品に対してその直径方向に何の力も作用することなく、軸線方向における軸状部品と保持凹部との相対位置が正確に維持できる。また、保持ヘッドが供給ロッドとともに進出するときに、保持凹部と軸状部品との軸線方向の相対位置が狂うことが防止できる。さらに、係止片は軸端面の外周部側の一部に接触しているので、それ以外の軸端面の箇所に対して押し込み手段の押し出し力を作用させることができ、軸状部品に対する押し出し力を簡単な機構で作用させることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、前記軸状部品の供給管の端部に前記保持ヘッド側に開口している出口孔が形成され、軸状部品が前記出口孔から保持ヘッド側へ移行するときに軸状部品の軸端面を受け止める位置決め片が前記出口孔近傍に設けられている請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置である。
【００１６】
軸状部品が前記吸引手段の吸引力によって前記出口孔から保持ヘッド側へ移行する過渡期に、軸状部品が軸線方向に異常にずれると軸状部品と保持凹部との相対位置が狂うことになる。しかし、前記位置決め片が出口孔近傍に設けられているので、位置決め片と保持ヘッドの相対位置を予め定めておくことにより、軸状部品を位置決め片に接触させて保持凹部の正しい箇所に到達させることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、前記軸端面を前記位置決め片の位置決め面に向かって吸引する吸引手段が設けられている請求項４記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置である。
【００１８】
このように前記位置決め面に対して軸端面が積極的に吸引される構成であるから、軸状部品は位置決め面によって正確に位置決めがなされ、同時に軸状部品と保持凹部との相対位置が正確に設定される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】装置全体を示す側面図である。
【図２】保持ヘッドの各部の断面図である。
【図３】位置決め片の各部の断面図である。
【図４】装置の平面図である。
【図５】固定電極の断面図である。
【図６】他の実施例を示す断面図である。
【図７】さらに他の実施例を示す断面図である。
【図８】軸状部品の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
つぎに、本発明に係る電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１〜図５は、本発明の実施例１を示す。
【００２２】
最初に、軸状部品について説明する。
【００２３】
本発明で供給される軸状部品としては、種々なものがある。それを図８にしたがって説明する。同図（Ａ）と（Ｂ）に示した鉄製の軸状部品１は、真っ直ぐな円柱形の軸部２に円形のフランジ３が一体的に形成されたもので、フランジ３の下面に溶着用突起４が設けられている。フランジ３の表面は平面状とされ、そこが軸状部品１の軸端面５であり、軸状部品１の軸線Ｏ−Ｏはフランジ３の中心部を通過している。同図（Ａ）に示した軸状部品１は、軸端面５は軸線Ｏ−Ｏに対して垂直であるが、軸部２の下端面が製作誤差等により傾斜している。その傾斜角はθ１で示してある。また、同図（Ｂ）に示した軸状部品１は、軸端面５は軸線Ｏ−Ｏに対して垂直ではなく、製作誤差等により傾斜している。その傾斜角はθ２で示してある。
【００２４】
同図（Ａ）および（Ｂ）に示した軸状部品１の各部寸法は、フランジ３の直径は１８ｍｍ、フランジ３の厚さは２．５ｍｍ、軸部２の直径は９ｍｍ、軸部２の長さは３８ｍｍである。同図（Ｃ）および（Ｄ）に示した軸状部品１も同様な寸法値とされている。
【００２５】
同図（Ｃ）に示す軸状部品１は、鉄製のプロジェクションボルト１である。上述の軸状部品１とは軸部２に雄ねじか形成されている点が異なっている。また、同図（Ｄ）に示した軸状部品１は、フランジがなくて真っ直ぐな円柱状の部材であり、先の部品と同じ箇所に同一符号が記載されている。
【００２６】
本実施例における軸状部品１は、同図（Ａ）および（Ｂ）に示したものである。
【００２７】
つぎに、装置全体の構成を説明する。
【００２８】
静止部材に固定されているエアシリンダ６の動作で供給ロッド７が進退する。供給ロッド７の先端に保持ヘッド８が固定されており、そこに軸状部品１が保持される。軸状部品１はパーツフィーダ９から合成樹脂製の供給ホース１０を経て供給管１１に送給される。この供給管１１から保持ヘッド８に移行されるようになっている。
【００２９】
供給管１１の端部に前記保持ヘッド８側に開口している出口孔１３が形成され、また、端部に軸部２を受け止めるストッパ面１４が形成されている。供給管１１も静止部材に固定されており、ここでは供給管１１とエアシリンダ６を一体化する結合部材１５が、装置の機枠等で構成された静止部材１６に固定されている。
【００３０】
供給管１１の下端に停止した軸状部品１が不用意に転落しないようにするために、出口孔１３を開閉する規制片１７が設けてある。この規制片１７は板状の部材であり、図１（Ｂ）に示すように、エアシリンダ１８によって開閉するようになっている。このエアシリンダ１８は支持部材１９の一端に結合され、支持部材１９の他端は供給管１１の下部に固定されている。
【００３１】
保持ヘッド８は、供給ロッド７が後退したときに出口孔１３の近傍に位置するように配置してある。前記規制片１７が開くと軸状部品１が保持ヘッド８に移行し、保持ヘッド８に保持されるようになっている。
【００３２】
つぎに、保持ヘッドについて説明する。
【００３３】
図２に示すように、保持ヘッド８の本体部２１はブロック形状の部材を加工したものであり、その下側に出口孔１３の方へ突き出た突出部２２が形成され、ここに出口孔１３側が開放された保持凹部２３が形成してある。保持凹部２３内に軸部２が保持される。保持凹部２３では、軸部２がその軸線Ｏ−Ｏ方向にのみ移動できるように保持されている。そのために、保持凹部２３の断面形状を軸部２に合致する円弧状の溝型にする方法もあるが、ここでは線接触による保持方式が採用されている。
【００３４】
つまり、保持凹部２３の奥側に対向する平面２４がＶ字型に形成してある。平面２４は、出口孔１３側に拡開しており、そこに引き込まれた軸部２は符号２５で示す箇所に線接触をしている。この接触線２５は平行になっている。この線接触状態を維持するために、軸部２を前記保持凹部２３内すなわち保持凹部２３の奥に向かって吸引する吸引手段２６が配置してある。この吸引手段２６は軸部２を保持凹部２３の奥側へ吸引する機能を果たすものであり、図２（Ｂ）に示したものは永久磁石２７である。この永久磁石２７は、保持凹部２３と軸部２に対応する箇所に配置してあり、突出部２２に埋め込んである。
【００３５】
上述の構成は軸部２の直径方向における保持位置に着眼しているが、つぎに軸部２の軸線方向における保持位置について説明する。突出部２２の軸線Ｏ−Ｏ方向における寸法は、軸部２の長さの半分またはそれを若干下回る値に設定してある。そして、軸部２の先端側が保持凹部２３内に収容されている。つまり、後述のように軸部２が押し出されて行く側の部分が保持凹部２３に保持され、この保持されている箇所以外の部分の軸部２は保持ヘッド８のどこにも接触しないようになっている。軸部２がこのように保持されているので、軸線Ｏ−Ｏ方向の押し出し力が軸端面５に作用すると、前記線接触部分２５に滑動がなされ、軸部２が軸線Ｏ−Ｏ方向に進出してゆく。このように軸部２の先端側が保持凹部２３に支持されているので、軸部２に押し出しストロークが付与される。
【００３６】
前記保持ヘッド８に軸端面５の外周部側の一部に接触する係止片３４が設けられている。この係止片３４は、出口孔１３から移動してきた軸状部品１の軸線方向の位置を設定するものであり、軸部２が永久磁石２７で吸引された安定した静止状態では、フランジ３の外周面と本体部２１との間に隙間Ｌが存在するように、本体部２１の側面位置が設定してある。したがって、軸状部品１に対してその軸線Ｏ−Ｏを傾けるような力成分は作用しない。
【００３７】
図２（Ｂ）に示した吸引手段２６は永久磁石２７を利用したものであるが、同図（Ｃ）に示したものは、空気吸引によるものである。空気通路３５が保持凹部２３の底部に開口しており、吸引ポンプ（図示していない）から延びてきている空気ホース３６が空気通路３５に接続されている。空気吸引がなされているときに軸状部品１が出口孔１３から送出されると、低圧とされた保持凹部２３の奥に軸部２が吸い付けられる。
【００３８】
つぎに、電極構造について説明する。
【００３９】
鋼板部品３１が載置されている固定電極２８に、軸部２が挿入される受入孔２８が固定電極２８の軸線方向に形成してある。そして、受入孔２９には進退式のガイドピン３０が挿入され、その先端部は鋼板部品３１の下孔３２を貫通している。ガイドピン３０は、エアシリンダ３３によって進退する。図２（Ａ）に示すように、供給ロッド７の進出端において、軸部２と受入孔２９とが軸線Ｏ−Ｏ上に位置するように、保持ヘッド８の停止位置とその姿勢が設定されている。また、可動電極（図示していない）は、固定電極２８に対向した位置に配置してある。
【００４０】
ガイドピン３０の先端にテーパ部４２が形成され、その中心部に尖った頂部５７が形成されている。このような尖った頂部５７が軸部２の下端面に接触することによって、端面が図８（Ａ）に示すように、傾斜角θ１のように傾斜していても、軸部２がスリップするようなことが防止できる。また、図５に示したように、端部がギザギザになっていても、頂部５７のスリップ防止作用で軸部２の端部中心部が確実に支持される。
【００４１】
つぎに、位置決め片について説明する。
【００４２】
図３に示すように位置決め片３７は、出口孔１３に近い箇所の供給管１１に溶接された庇状の部材である。そして、軸状部品１が出口孔１３から保持ヘッド８側へ移行するときに軸端面５を受け止める機能を果たしている。そのために、位置決め片３７の下面に平面とされた位置決め面３８が形成されている。この位置決め面３８と係止片３４の下面は、一仮想平面上に配置してある。
【００４３】
規制片１７が閉じていることにより軸状部品１が出口孔１３の箇所に一時係止されている。ここで規制片１７がエアシリンダ１８の動作で開くと、軸状部品１は永久磁石２７の吸引力で保持凹部２３内に吸引される。この移行過渡期に軸端面５が位置決め面３８に密着することにより、保持ヘッド８に対する軸状部品１の軸線方向の相対位置が設定される。このように軸状部品１が移行するときには、軸部２の下側が保持凹部２３に受止められるので、軸部２は慣性力でわずかに傾いてフランジ３の外周面が本体部２１の横側面に接触する。しかし、永久磁石２７の吸引力で軸部２が保持凹部２３内に安定した静止状態になると、前記隙間Ｌが存在した傾きのない状態で保持される。
【００４４】
軸端面５を位置決め面３８に確実に密着させるために、位置決め片３７に作用する吸引手段３９が設けられている。図１（Ａ）や図３（Ａ）に示すように、永久磁石４０が位置決め片３７の上側に配置してある。永久磁石４０は容器４１内に収容され、この容器４１が供給管１１に溶接してある。永久磁石４０の吸引力が移行中の軸端面５に作用し、軸端面５が確実に位置決め面３８と係止片３４の下面に密着する。
【００４５】
図１（Ａ）や図３（Ａ）に示された吸引手段３９は永久磁石４０を利用したものであるが、他の例として空気吸引式のものであってもよい。図３（Ｃ）に示すように、位置決め片３７に設けた空気通路４３が円形の吸引開口部４４を経て位置決め面３８に開口している。空気通路４３は、吸引ポンプ（図示していない）から延びてきている空気ホース４５に接続されている。空気吸引がなされているときに軸状部品１が出口孔１３から送出されると、低圧とされた吸引開口部４４に吸い寄せられ、位置決め面３８と係止片３４の下面に軸端面５が密着する。
【００４６】
つぎに、押し込み手段について説明する。
【００４７】
供給ロッド７が進出して軸状部品１が受入孔２９と同軸になったときに供給ロッド７の進出が停止し、引き続いて押し込み手段４６が動作して、軸部２が保持凹部２３の線接触部２５を滑動しながら受入孔２９内に挿入される。押し込み手段４６の型式としては種々なものが採用できる。ここでは２つのエアシリンダで動作するものが採用されている。
【００４８】
軸線Ｏ−Ｏと平行な方向に進退出力をするエアシリンダ４７が静止部材１６に固定されている。このエアシリンダ４７はそのピストンロッド４８が静止部材１６に固定され、ピストン５５の上下に交互に空気を給排することによりシリンダボディ４９が進退するようになっている。シリンダボディ４９に結合片５０を介してエアシリンダ５１が一体化されている。エアシリンダ５１は図１に示すように、傾斜した姿勢で配置してあり、そのピストンロッドに押し込みロッド５２が結合してある。この押し込みロッド５２は、エアシリンダ５１と同方向に傾斜した傾斜部５３と、軸線Ｏ−Ｏと平行な押し込み部５４がくの字型になった状態で形成されている。
【００４９】
供給ロッド７を進退させるエアシリンダ６のストローク方向の中央付近に、ピストン通過を検知して信号を発信するセンサー５６が取り付けてある。供給ロッド７が進出して保持ヘッド８が停止する前に、センサー５６からの信号でエアシリンダ５１を動作させて押し込みロッド５２を後続的に進出させる。つまり、軸状部品１の軸線Ｏ−Ｏが受入孔２９と同軸状態になって保持ヘッド８の進出が停止する前に、押し込みロッド５２の進出を開始して、供給ロッド７と押し込みロッド５２の合計動作時間を短縮し、生産性を向上している。
【００５０】
上記の構成において、各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、永久磁石２７や４０の吸引力を軸状部品１に対してより強く作用させるために、永久磁石２７、４０の近辺の部材をステンレス鋼のような非磁性材料で構成することが望ましい。例えば、保持ヘッド８の本体部２１、突出部２２や、容器４１、位置決め片３７等である。
【００５１】
図４は、図１（Ａ）に示した装置構造を平面的に示した図である。静止部材１６がほぼＬ字型の部材で構成され、それに前記結合部材１５やエアシリンダ４９のピストンロッド４８が固定されている。
【００５２】
つぎに、装置全体の動作を説明する。
【００５３】
図１（Ａ）は、供給ロッド７が後退位置になっていて保持ヘッド８が出口孔１３の向かい側に停止しており、同時に押し込みロッド５２とシリンダボディ４９が後退している状態である。そして、軸状部品１はストッパ面１４と規制片１７によって一時係止とされている。
【００５４】
ここで、エアシリンダ１８の動作により規制片１７が出口孔１３を開けると、軸状部品１は永久磁石２７の吸引力で保持凹部２３の方へ吸引される。この吸引による移行の過渡期に、軸状部品１は永久磁石４０によって上方へ吸引されるので、軸端面５は位置決め片３７の位置決め面３８と係止片３４の下面に密着し、軸状部品１は軸線Ｏ−Ｏ方向の位置決めがなされる。軸部２が保持凹部２３の内面に受止められると、その時の慣性力でフランジ３の外周面が本体部２１の横側面に衝突するが、永久磁石２７の吸引力で軸部２が保持凹部２３内で静止すると、図２（Ａ）に示した前記隙間Ｌが形成されて、軸状部品１と保持ヘッド８との相対位置が正しく設定される。
【００５５】
ついで、供給ロッド７が進出して軸部２の軸線Ｏ−Ｏが受入孔２９と同軸になった位置で供給ロッド７の進出が停止する。エアシリンダ６のピストン移動でセンサー５６から信号が出され、この信号でエアシリンダ５１が供給ロッド７の進出と並行して進出を開始し、押し込み部５４が軸線Ｏ−Ｏと同軸になった位置で停止し、このときには押し込み部５４の先端部は図１（Ａ）の２点鎖線で示すように、軸端面５の直前で停止している。その後、ピストン５５の下側に動作空気が供給されると、シリンダボディ４９が下降し、これによってエアシリンダ５１と押し込みロッド５２が一体になって軸線Ｏ−Ｏ方向に下降する。この下降動作で押し込み部５４の先端が軸端面５を押し下げるので、軸部２が受入孔２９内に挿入される。この挿入時には、軸部２が接触線２５を滑動する。また、軸部２の挿入に同期してガイドピン３０がエアシリンダ３３によって引き込まれる。
【００５６】
このようにして軸状部品１が受入孔２９内に完全に挿入されて溶着用突起４が鋼板部品３１に接触すると、押し込みロッド５２がエアシリンダ４７、５１によって後退する。その後、可動電極が軸状部品１を鋼板部品３１に加圧し、溶接電流が通電されて溶接が完了する。
【００５７】
上記動作において、保持片３４はフランジ３の外周近くに接触しているので、押し込み部５４の先端部は軸端面５の中央部を押し下げることができる。上記押し下げ動作で軸部２は受入孔２９内に挿入されつつあるときに、保持ヘッド８が供給ロッド７によって後退するので、フランジ３が突出部２２に干渉することがない。このように干渉しないには、突出部２２つまり保持凹部２３が軸部２の下端側を保持しているからである。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
上述のように保持凹部２３に保持されている軸部２はその軸線方向に移動可能とされているから、軸部２と受入孔２９が同軸状態になっているときに、押し込み手段４６であるエアシリンダ５１、押し込みロッド５２、エアシリンダ４９等を動作させることによって、軸部２が受入孔２９内に正確に挿入される。凹部構造に軸部２を保持する形態であるから、保持凹部２３と軸部２との相対位置が正確に確定し、保持ヘッド８の向きを正確に設定することにより、軸部２と受入孔２９との同軸性が軸線Ｏ−Ｏ上で確実にえられる。
【００６１】
同時に、上述のような保持ヘッド８に支持された軸状部品１は保持凹部２３内を滑動するものであるから、供給ロッド７や保持ヘッド８には単純な進退動作だけを付与すればよい。したがって、保持ヘッド８の進退移動軌跡も単純化されて、保持ヘッド８の進退軌跡を正確に維持することができ、軸状部品１の受入孔２９への挿入が一層正確になされる。
【００６２】
前記吸引手段である永久磁石２７による吸引力が作用して軸部２が保持凹部２３内面の所定箇所に確実に接触し、保持凹部２３と軸部２との相対位置が正確に設定される。そして、軸部２は保持凹部２３内面の接触線２５に対して滑動しながら押し出されるので、押し出し過渡期に軸部先端が軸線Ｏ−Ｏからずれるようなことがない。このような利点は、軸状部品１の軸部２は軸線Ｏ−Ｏが曲がったりすることなく高い精度で製作することができるので、押し出しによる滑動現象によって軸部２と受入孔２９の軸線Ｏ−Ｏがずれたりすることなく、受入孔２９への挿入が正確になされる。軸部２の断面形状が円形であるような場合には、外面が正確な円筒形になるので、上記軸線Ｏ−Ｏのずれが最小化される。
【００６３】
前記軸部２の押出し方向側の部分が保持凹部２３に保持され、この保持されている箇所以外の軸部２の部分は保持ヘッド８のどこにも接触しないように構成した。
【００６４】
このような構成により、軸状部品１が押し出されて行くときには、軸部２だけが保持凹部２３の内面に接触しているので、軸状部品１の軸線Ｏ−Ｏを傾けるような現象が一切発生せず、軸部２はその軸線Ｏ−Ｏとそれと同軸の受入孔２９の軸線からずれることなく、正確に受入孔２９に挿入される。そして、軸部２はその押出し方向側の部分が保持凹部２３に保持されているから、軸状部品１の押し出し変位に要する軸部２の無接触空間が確保できる。
【００６５】
前記保持ヘッド８に軸状部品１の軸端面５の外周部側の一部に接触する係止片３４が設けられている。
【００６６】
このような構成により、軸端面５の外周部側の一部が係止片３４によって受け止められているので、軸状部品１に対してその直径方向に何の力も作用することなく、軸線方向Ｏ−Ｏにおける軸状部品１と保持凹部２３との相対位置が正確に維持できる。また、保持ヘッド８が供給ロッド７とともに進出するときに、保持凹部２３と軸状部品１との軸線方向Ｏ−Ｏの相対位置が狂うことが防止できる。さらに、係止片３４は軸端面５の外周部側の一部に接触しているので、それ以外の軸端面５の中心部に対して押し込み部５４を押し付けて押し込み手段４６の押し出し力を作用させることができ、軸状部品１に対する押し出し力を簡単な機構で作用させることができる。
【００６７】
前記軸状部品１の供給管１１の端部に前記保持ヘッド８側に開口している出口孔１３が形成され、軸状部品１が前記出口孔１３から保持ヘッド８側へ移行するときに軸状部品１の軸端面５を受け止める位置決め片３７が前記出口孔１３の近傍に設けられている。
【００６８】
軸状部品１が前記吸引手段２６の吸引力によって前記出口孔１３から保持ヘッド８側へ移行する過渡期に、軸状部品１が軸線Ｏ−Ｏ方向に異常にずれると軸状部品１と保持凹部２３の相対位置が狂うことになる。しかし、前記位置決め片３７が出口孔１３近傍に設けられているので、位置決め片３７と保持ヘッド８との相対位置を予め定めておくことにより、軸状部品１を位置決め片３７の位置決め面３８に接触させて保持凹部２３の正しい箇所に到達させることができる。
【００６９】
前記軸端面５を前記位置決め片３７の位置決め面３８に向かって吸引する吸引手段３９が設けられている。
【００７０】
このように前記位置決め面３８に対して軸端面５が積極的に吸引される構成であるから、軸状部品１は位置決め面３８によって正確に位置決めがなされ、同時に軸状部品１と保持凹部２３との相対位置が正確に設定される。
【実施例２】
【００７１】
図６は、本発明の実施例２を示す。
【００７２】
この実施例２は、前記押し込み手段が可動電極の構造を利用して形成されているものである。
【００７３】
静止部材１６にエアシリンダ５８が固定され、このエアシリンダ５８のピストンロッド５９に結合部材６０を介して可動電極６１が固定されている。この可動電極は前記軸線Ｏ−Ｏに沿って進退するもので、可動電極６１の中心部に真っ直ぐな押し込みロッド５２が進退自在な状態で貫通させてある。この押し込みロッド５２を進退させるエアシリンダ６２が可動電極６１の上側に固定されている。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。
【００７４】
エアシリンダ５８の動作で可動電極６１がフランジ３に接近すると、今度はエアシリンダ６２の出力で実施例１と同様に、押し込みロッド５２が動作し、軸状部品１が受入孔２９内に挿入される。このようにして軸状部品１が受入孔２９内に完全に挿入されて溶着用突起４が鋼板部品３１に接触すると、押し込みロッド５２がエアシリンダ６２によって後退する。その後、可動電極６１が軸状部品１を鋼板部品３１に加圧し、溶接電流が通電されて溶接が完了する。
【００７５】
本実施例の作用効果は、先の実施例１と同じである。
【実施例３】
【００７６】
図７は、本発明の実施例３を示す。
【００７７】
この実施例３は、前記供給ロッドが水平方向と鉛直方向に進退するものである。
【００７８】
供給ロッド７を水平方向に進退させるエアシリンダ６４が設けられている。他方、鉛直方向に出力するエアシリンダ６５が静止部材１６に固定され、そのピストンロッド６６の端部が前記エアシリンダ６４に結合してある。また、押し込み手段４６は鉛直方向に出力するエアシリンダ６７が静止部材１６に固定され、そのピストンロッド６８に支持部材６９が結合され、この支持部材６９の下面に押し込みピン７０が固定されている。なお、図示していないが、保持ヘッド８が下降するときに、支持部材６９と干渉することを避けるために、支持部材６９がピストンロッド６８を中心にして回動するようにしてある。このような回動機構としては色々なものが採用できるが、例えば、ラックピニオン機構によって簡単に実施できる。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の各実施例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【００７９】
図７の２点鎖線図示の位置に軸状部品１が移動して軸状部品１と受入孔２９が同軸になると供給ロッド７の動きが停止する。その後、エアシリンダ６７の動作で押し込みピン７０が下降して軸状部品１が受入孔２９内に挿入される。
【００８０】
本実施例の作用効果は、先の各実施例と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
上述のように、本発明の装置によれば、軸状部品の軸線を電気抵抗溶接の電極に設けた受入孔と同軸にして、軸状部品を正しく受入孔内に挿入することができる。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】
【００８２】
１ 軸状部品、プロジェクションボルト
２ 軸部
３ フランジ
５ 軸端面
７ 供給ロッド
８ 保持ヘッド
１１ 供給管
１３ 出口孔
１７ 規制片
２１ 本体部
２２ 突出部
２３ 保持凹部
２４ 平面
２５ 接触線
２６ 吸引手段
２７ 永久磁石
２８ 固定電極
２９ 受入孔
３０ ガイドピン
３１ 鋼板部品
３４ 係止片
３７ 位置決め片
３８ 位置決め面
３９ 吸引手段
４０ 永久磁石
４６ 押し込み手段
Ｏ−Ｏ 軸線
Ｌ 隙間
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸状部品の軸部を保持して電気抵抗溶接の電極に設けた受入孔に挿入する電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
特許第３０４７１７０号公報には、プロジェクションボルトを供給ロッドの先端部に保持し、供給ロッドを進出させて電気抵抗溶接の電極に設けた受入孔に対して軸状部品が同軸になった位置で進出を停止し、その後、供給ロッド全体を移動させて軸状部品を受入孔に挿入することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献１】
【０００３】
【特許文献１】特許第３０４７１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に記載されている技術においては、プロジェクションボルトの軸端面である平面状のフランジ面を供給ロッドの吸着面に吸引して保持するようになっている。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。前記フランジ面はボルトの軸線に対して垂直な位置関係になっているのであるが、金型等でボルト製作をする際に何等かの原因で金型精度が狂うと、この垂直な位置関係がわずかに損なわれることがある。このようになると、供給ロッドの吸着面に密着しているボルトの先端部がボルトの軸線からずれることとなり、前記受入孔に正しく挿入できない現象が発生する。
【０００５】
さらに、上記の公知技術は、端部にボルトを保持したまま供給ロッドが進出してボルトが受入孔と同軸になった位置で停止し、それに引き続いて供給ロッド全体が移動してボルトが受入孔内に挿入される。このようにボルトが受入孔と同軸になるまでと、受入孔に挿入されることの２種類の移動軌跡であることにより、供給ロッドの寸法精度や供給ロッドを進退させるエアシリンダ等の動作精度を著しく高度なものとする必要がある。このような高度な精度が少しでも狂うと、ボルトが受入孔に挿入されないという問題が発生する。
【０００６】
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、軸状部品の軸線を電気抵抗溶接の電極に設けた受入孔と同軸にして、正しく受入孔内に挿入することができる電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、進退動作をする供給ロッドに軸状部品の軸部を保持する保持ヘッドが設けられ、この保持ヘッドに軸状部品をその軸線方向に移動可能な状態で保持する保持凹部が形成され、軸状部品を前記保持凹部内に向かって吸引する吸引手段が設けられ、前記供給ロッドが進出して前記軸部が電気抵抗溶接の電極に形成した受入孔と同軸になっている状態で軸部を保持凹部内面の一部に滑動させながら押し込む押し込み手段が設けられていることを特徴とする電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置である。
【発明の効果】
【０００８】
上述のように保持凹部に保持されている軸部はその軸線方向に移動可能とされているから、軸部と受入孔が同軸状態になっているときに押し込み手段を動作させることによって、軸部が受入孔内に正確に挿入される。凹部構造に軸部を保持する形態であるから、保持凹部と軸部との相対位置が正確に確定し、保持ヘッドの向きを正確に設定することにより、軸部と受入孔との同軸性が確実にえられる。
【０００９】
同時に、上述のような保持ヘッドに支持された軸状部品は保持凹部内を滑動するものであるから、供給ロッドや保持ヘッドには単純な進退動作だけを付与すればよい。したがって、保持ヘッドの進退移動軌跡も単純化されて、保持ヘッドの進退軌跡を正確に維持することができ、軸状部品の受入孔への挿入が一層正確になされる。
【００１０】
前記吸引手段による吸引力が作用して軸部が保持凹部内面の所定箇所に確実に接触し、保持凹部と軸部との相対位置が正確に設定される。そして、軸部は保持凹部内面の一部に対して滑動しながら押し出されるので、押し出し過渡期に軸部先端が軸線からずれるようなことがない。このような利点は、軸状部品の軸部は軸線が曲がったりすることなく高い精度で製作することができるので、押し出しによる滑動現象によって軸部と受入孔の軸線がずれたりすることなく、受入孔への挿入が正確になされる。軸部の断面形状が円形であるような場合には、外面が正確な円筒形になるので、上記軸線のずれが最小化される。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記軸部の押出し方向側の部分が保持凹部に保持され、この保持されている箇所以外の軸部の部分は保持ヘッドのどこにも接触しないように構成した請求項１記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置である。
【００１２】
このような構成により、軸状部品が押し出されて行くときには、軸部だけが保持凹部内面に接触しているので、軸状部品の軸線を傾けるような現象が一切発生せず、軸部はその軸線とそれと同軸の受入孔の軸線からずれることなく、正確に受入孔に挿入される。そして、軸部はその押出し方向側の部分が保持凹部に保持されているから、軸状部品の押し出し変位に要する軸部の無接触空間が確保できる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記保持ヘッドに軸状部品の軸端面の外周部側の一部に接触する係止片が設けられている請求項２または請求項３記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置である。
【００１４】
このような構成により、軸端面の外周部側の一部が係止片によって受け止められているので、軸状部品に対してその直径方向に何の力も作用することなく、軸線方向における軸状部品と保持凹部との相対位置が正確に維持できる。また、保持ヘッドが供給ロッドとともに進出するときに、保持凹部と軸状部品との軸線方向の相対位置が狂うことが防止できる。さらに、係止片は軸端面の外周部側の一部に接触しているので、それ以外の軸端面の箇所に対して押し込み手段の押し出し力を作用させることができ、軸状部品に対する押し出し力を簡単な機構で作用させることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、前記軸状部品の供給管の端部に前記保持ヘッド側に開口している出口孔が形成され、軸状部品が前記出口孔から保持ヘッド側へ移行するときに軸状部品の軸端面を受け止める位置決め片が前記出口孔近傍に設けられている請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置である。
【００１６】
軸状部品が前記吸引手段の吸引力によって前記出口孔から保持ヘッド側へ移行する過渡期に、軸状部品が軸線方向に異常にずれると軸状部品と保持凹部との相対位置が狂うことになる。しかし、前記位置決め片が出口孔近傍に設けられているので、位置決め片と保持ヘッドの相対位置を予め定めておくことにより、軸状部品を位置決め片に接触させて保持凹部の正しい箇所に到達させることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、前記軸端面を前記位置決め片の位置決め面に向かって吸引する吸引手段が設けられている請求項４記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置である。
【００１８】
このように前記位置決め面に対して軸端面が積極的に吸引される構成であるから、軸状部品は位置決め面によって正確に位置決めがなされ、同時に軸状部品と保持凹部との相対位置が正確に設定される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】装置全体を示す側面図である。
【図２】保持ヘッドの各部の断面図である。
【図３】位置決め片の各部の断面図である。
【図４】装置の平面図である。
【図５】固定電極の断面図である。
【図６】他の実施例を示す断面図である。
【図７】さらに他の実施例を示す断面図である。
【図８】軸状部品の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
つぎに、本発明に係る電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１〜図５は、本発明の実施例１を示す。
【００２２】
最初に、軸状部品について説明する。
【００２３】
本発明で供給される軸状部品としては、種々なものがある。それを図８にしたがって説明する。同図（Ａ）と（Ｂ）に示した鉄製の軸状部品１は、真っ直ぐな円柱形の軸部２に円形のフランジ３が一体的に形成されたもので、フランジ３の下面に溶着用突起４が設けられている。フランジ３の表面は平面状とされ、そこが軸状部品１の軸端面５であり、軸状部品１の軸線Ｏ−Ｏはフランジ３の中心部を通過している。同図（Ａ）に示した軸状部品１は、軸端面５は軸線Ｏ−Ｏに対して垂直であるが、軸部２の下端面が製作誤差等により傾斜している。その傾斜角はθ１で示してある。また、同図（Ｂ）に示した軸状部品１は、軸端面５は軸線Ｏ−Ｏに対して垂直ではなく、製作誤差等により傾斜している。その傾斜角はθ２で示してある。
【００２４】
同図（Ａ）および（Ｂ）に示した軸状部品１の各部寸法は、フランジ３の直径は１８ｍｍ、フランジ３の厚さは２．５ｍｍ、軸部２の直径は９ｍｍ、軸部２の長さは３８ｍｍである。同図（Ｃ）および（Ｄ）に示した軸状部品１も同様な寸法値とされている。
【００２５】
同図（Ｃ）に示す軸状部品１は、鉄製のプロジェクションボルト１である。上述の軸状部品１とは軸部２に雄ねじか形成されている点が異なっている。また、同図（Ｄ）に示した軸状部品１は、フランジがなくて真っ直ぐな円柱状の部材であり、先の部品と同じ箇所に同一符号が記載されている。
【００２６】
本実施例における軸状部品１は、同図（Ａ）および（Ｂ）に示したものである。
【００２７】
つぎに、装置全体の構成を説明する。
【００２８】
静止部材に固定されているエアシリンダ６の動作で供給ロッド７が進退する。供給ロッド７の先端に保持ヘッド８が固定されており、そこに軸状部品１が保持される。軸状部品１はパーツフィーダ９から合成樹脂製の供給ホース１０を経て供給管１１に送給される。この供給管１１から保持ヘッド８に移行されるようになっている。
【００２９】
供給管１１の端部に前記保持ヘッド８側に開口している出口孔１３が形成され、また、端部に軸部２を受け止めるストッパ面１４が形成されている。供給管１１も静止部材に固定されており、ここでは供給管１１とエアシリンダ６を一体化する結合部材１５が、装置の機枠等で構成された静止部材１６に固定されている。
【００３０】
供給管１１の下端に停止した軸状部品１が不用意に転落しないようにするために、出口孔１３を開閉する規制片１７が設けてある。この規制片１７は板状の部材であり、図１（Ｂ）に示すように、エアシリンダ１８によって開閉するようになっている。このエアシリンダ１８は支持部材１９の一端に結合され、支持部材１９の他端は供給管１１の下部に固定されている。
【００３１】
保持ヘッド８は、供給ロッド７が後退したときに出口孔１３の近傍に位置するように配置してある。前記規制片１７が開くと軸状部品１が保持ヘッド８に移行し、保持ヘッド８に保持されるようになっている。
【００３２】
つぎに、保持ヘッドについて説明する。
【００３３】
図２に示すように、保持ヘッド８の本体部２１はブロック形状の部材を加工したものであり、その下側に出口孔１３の方へ突き出た突出部２２が形成され、ここに出口孔１３側が開放された保持凹部２３が形成してある。保持凹部２３内に軸部２が保持される。保持凹部２３では、軸部２がその軸線Ｏ−Ｏ方向にのみ移動できるように保持されている。そのために、保持凹部２３の断面形状を軸部２に合致する円弧状の溝型にする方法もあるが、ここでは線接触による保持方式が採用されている。
【００３４】
つまり、保持凹部２３の奥側に対向する平面２４がＶ字型に形成してある。平面２４は、出口孔１３側に拡開しており、そこに引き込まれた軸部２は符号２５で示す箇所に線接触をしている。この接触線２５は平行になっている。この線接触状態を維持するために、軸部２を前記保持凹部２３内すなわち保持凹部２３の奥に向かって吸引する吸引手段２６が配置してある。この吸引手段２６は軸部２を保持凹部２３の奥側へ吸引する機能を果たすものであり、図２（Ｂ）に示したものは永久磁石２７である。この永久磁石２７は、保持凹部２３と軸部２に対応する箇所に配置してあり、突出部２２に埋め込んである。
【００３５】
上述の構成は軸部２の直径方向における保持位置に着眼しているが、つぎに軸部２の軸線方向における保持位置について説明する。突出部２２の軸線Ｏ−Ｏ方向における寸法は、軸部２の長さの半分またはそれを若干下回る値に設定してある。そして、軸部２の先端側が保持凹部２３内に収容されている。つまり、後述のように軸部２が押し出されて行く側の部分が保持凹部２３に保持され、この保持されている箇所以外の部分の軸部２は保持ヘッド８のどこにも接触しないようになっている。軸部２がこのように保持されているので、軸線Ｏ−Ｏ方向の押し出し力が軸端面５に作用すると、前記線接触部分２５に滑動がなされ、軸部２が軸線Ｏ−Ｏ方向に進出してゆく。このように軸部２の先端側が保持凹部２３に支持されているので、軸部２に押し出しストロークが付与される。
【００３６】
前記保持ヘッド８に軸端面５の外周部側の一部に接触する係止片３４が設けられている。この係止片３４は、出口孔１３から移動してきた軸状部品１の軸線方向の位置を設定するものであり、軸部２が永久磁石２７で吸引された安定した静止状態では、フランジ３の外周面と本体部２１との間に隙間Ｌが存在するように、本体部２１の側面位置が設定してある。したがって、軸状部品１に対してその軸線Ｏ−Ｏを傾けるような力成分は作用しない。
【００３７】
図２（Ｂ）に示した吸引手段２６は永久磁石２７を利用したものであるが、同図（Ｃ）に示したものは、空気吸引によるものである。空気通路３５が保持凹部２３の底部に開口しており、吸引ポンプ（図示していない）から延びてきている空気ホース３６が空気通路３５に接続されている。空気吸引がなされているときに軸状部品１が出口孔１３から送出されると、低圧とされた保持凹部２３の奥に軸部２が吸い付けられる。
【００３８】
つぎに、電極構造について説明する。
【００３９】
鋼板部品３１が載置されている固定電極２８に、軸部２が挿入される受入孔２８が固定電極２８の軸線方向に形成してある。そして、受入孔２９には進退式のガイドピン３０が挿入され、その先端部は鋼板部品３１の下孔３２を貫通している。ガイドピン３０は、エアシリンダ３３によって進退する。図２（Ａ）に示すように、供給ロッド７の進出端において、軸部２と受入孔２９とが軸線Ｏ−Ｏ上に位置するように、保持ヘッド８の停止位置とその姿勢が設定されている。また、可動電極（図示していない）は、固定電極２８に対向した位置に配置してある。
【００４０】
ガイドピン３０の先端にテーパ部４２が形成され、その中心部に尖った頂部５７が形成されている。このような尖った頂部５７が軸部２の下端面に接触することによって、端面が図８（Ａ）に示すように、傾斜角θ１のように傾斜していても、軸部２がスリップするようなことが防止できる。また、図５に示したように、端部がギザギザになっていても、頂部５７のスリップ防止作用で軸部２の端部中心部が確実に支持される。
【００４１】
つぎに、位置決め片について説明する。
【００４２】
図３に示すように位置決め片３７は、出口孔１３に近い箇所の供給管１１に溶接された庇状の部材である。そして、軸状部品１が出口孔１３から保持ヘッド８側へ移行するときに軸端面５を受け止める機能を果たしている。そのために、位置決め片３７の下面に平面とされた位置決め面３８が形成されている。この位置決め面３８と係止片３４の下面は、一仮想平面上に配置してある。
【００４３】
規制片１７が閉じていることにより軸状部品１が出口孔１３の箇所に一時係止されている。ここで規制片１７がエアシリンダ１８の動作で開くと、軸状部品１は永久磁石２７の吸引力で保持凹部２３内に吸引される。この移行過渡期に軸端面５が位置決め面３８に密着することにより、保持ヘッド８に対する軸状部品１の軸線方向の相対位置が設定される。このように軸状部品１が移行するときには、軸部２の下側が保持凹部２３に受止められるので、軸部２は慣性力でわずかに傾いてフランジ３の外周面が本体部２１の横側面に接触する。しかし、永久磁石２７の吸引力で軸部２が保持凹部２３内に安定した静止状態になると、前記隙間Ｌが存在した傾きのない状態で保持される。
【００４４】
軸端面５を位置決め面３８に確実に密着させるために、位置決め片３７に作用する吸引手段３９が設けられている。図１（Ａ）や図３（Ａ）に示すように、永久磁石４０が位置決め片３７の上側に配置してある。永久磁石４０は容器４１内に収容され、この容器４１が供給管１１に溶接してある。永久磁石４０の吸引力が移行中の軸端面５に作用し、軸端面５が確実に位置決め面３８と係止片３４の下面に密着する。
【００４５】
図１（Ａ）や図３（Ａ）に示された吸引手段３９は永久磁石４０を利用したものであるが、他の例として空気吸引式のものであってもよい。図３（Ｃ）に示すように、位置決め片３７に設けた空気通路４３が円形の吸引開口部４４を経て位置決め面３８に開口している。空気通路４３は、吸引ポンプ（図示していない）から延びてきている空気ホース４５に接続されている。空気吸引がなされているときに軸状部品１が出口孔１３から送出されると、低圧とされた吸引開口部４４に吸い寄せられ、位置決め面３８と係止片３４の下面に軸端面５が密着する。
【００４６】
つぎに、押し込み手段について説明する。
【００４７】
供給ロッド７が進出して軸状部品１が受入孔２９と同軸になったときに供給ロッド７の進出が停止し、引き続いて押し込み手段４６が動作して、軸部２が保持凹部２３の線接触部２５を滑動しながら受入孔２９内に挿入される。押し込み手段４６の型式としては種々なものが採用できる。ここでは２つのエアシリンダで動作するものが採用されている。
【００４８】
軸線Ｏ−Ｏと平行な方向に進退出力をするエアシリンダ４７が静止部材１６に固定されている。このエアシリンダ４７はそのピストンロッド４８が静止部材１６に固定され、ピストン５５の上下に交互に空気を給排することによりシリンダボディ４９が進退するようになっている。シリンダボディ４９に結合片５０を介してエアシリンダ５１が一体化されている。エアシリンダ５１は図１に示すように、傾斜した姿勢で配置してあり、そのピストンロッドに押し込みロッド５２が結合してある。この押し込みロッド５２は、エアシリンダ５１と同方向に傾斜した傾斜部５３と、軸線Ｏ−Ｏと平行な押し込み部５４がくの字型になった状態で形成されている。
【００４９】
供給ロッド７を進退させるエアシリンダ６のストローク方向の中央付近に、ピストン通過を検知して信号を発信するセンサー５６が取り付けてある。供給ロッド７が進出して保持ヘッド８が停止する前に、センサー５６からの信号でエアシリンダ５１を動作させて押し込みロッド５２を後続的に進出させる。つまり、軸状部品１の軸線Ｏ−Ｏが受入孔２９と同軸状態になって保持ヘッド８の進出が停止する前に、押し込みロッド５２の進出を開始して、供給ロッド７と押し込みロッド５２の合計動作時間を短縮し、生産性を向上している。
【００５０】
上記の構成において、各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、永久磁石２７や４０の吸引力を軸状部品１に対してより強く作用させるために、永久磁石２７、４０の近辺の部材をステンレス鋼のような非磁性材料で構成することが望ましい。例えば、保持ヘッド８の本体部２１、突出部２２や、容器４１、位置決め片３７等である。
【００５１】
図４は、図１（Ａ）に示した装置構造を平面的に示した図である。静止部材１６がほぼＬ字型の部材で構成され、それに前記結合部材１５やエアシリンダ４９のピストンロッド４８が固定されている。
【００５２】
つぎに、装置全体の動作を説明する。
【００５３】
図１（Ａ）は、供給ロッド７が後退位置になっていて保持ヘッド８が出口孔１３の向かい側に停止しており、同時に押し込みロッド５２とシリンダボディ４９が後退している状態である。そして、軸状部品１はストッパ面１４と規制片１７によって一時係止とされている。
【００５４】
ここで、エアシリンダ１８の動作により規制片１７が出口孔１３を開けると、軸状部品１は永久磁石２７の吸引力で保持凹部２３の方へ吸引される。この吸引による移行の過渡期に、軸状部品１は永久磁石４０によって上方へ吸引されるので、軸端面５は位置決め片３７の位置決め面３８と係止片３４の下面に密着し、軸状部品１は軸線Ｏ−Ｏ方向の位置決めがなされる。軸部２が保持凹部２３の内面に受止められると、その時の慣性力でフランジ３の外周面が本体部２１の横側面に衝突するが、永久磁石２７の吸引力で軸部２が保持凹部２３内で静止すると、図２（Ａ）に示した前記隙間Ｌが形成されて、軸状部品１と保持ヘッド８との相対位置が正しく設定される。
【００５５】
ついで、供給ロッド７が進出して軸部２の軸線Ｏ−Ｏが受入孔２９と同軸になった位置で供給ロッド７の進出が停止する。エアシリンダ６のピストン移動でセンサー５６から信号が出され、この信号でエアシリンダ５１が供給ロッド７の進出と並行して進出を開始し、押し込み部５４が軸線Ｏ−Ｏと同軸になった位置で停止し、このときには押し込み部５４の先端部は図１（Ａ）の２点鎖線で示すように、軸端面５の直前で停止している。その後、ピストン５５の下側に動作空気が供給されると、シリンダボディ４９が下降し、これによってエアシリンダ５１と押し込みロッド５２が一体になって軸線Ｏ−Ｏ方向に下降する。この下降動作で押し込み部５４の先端が軸端面５を押し下げるので、軸部２が受入孔２９内に挿入される。この挿入時には、軸部２が接触線２５を滑動する。また、軸部２の挿入に同期してガイドピン３０がエアシリンダ３３によって引き込まれる。
【００５６】
このようにして軸状部品１が受入孔２９内に完全に挿入されて溶着用突起４が鋼板部品３１に接触すると、押し込みロッド５２がエアシリンダ４７、５１によって後退する。その後、可動電極が軸状部品１を鋼板部品３１に加圧し、溶接電流が通電されて溶接が完了する。
【００５７】
上記動作において、保持片３４はフランジ３の外周近くに接触しているので、押し込み部５４の先端部は軸端面５の中央部を押し下げることができる。上記押し下げ動作で軸部２は受入孔２９内に挿入されつつあるときに、保持ヘッド８が供給ロッド７によって後退するので、フランジ３が突出部２２に干渉することがない。このように干渉しないには、突出部２２つまり保持凹部２３が軸部２の下端側を保持しているからである。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
上述のように保持凹部２３に保持されている軸部２はその軸線方向に移動可能とされているから、軸部２と受入孔２９が同軸状態になっているときに、押し込み手段４６であるエアシリンダ５１、押し込みロッド５２、エアシリンダ４９等を動作させることによって、軸部２が受入孔２９内に正確に挿入される。凹部構造に軸部２を保持する形態であるから、保持凹部２３と軸部２との相対位置が正確に確定し、保持ヘッド８の向きを正確に設定することにより、軸部２と受入孔２９との同軸性が軸線Ｏ−Ｏ上で確実にえられる。
【００６１】
同時に、上述のような保持ヘッド８に支持された軸状部品１は保持凹部２３内を滑動するものであるから、供給ロッド７や保持ヘッド８には単純な進退動作だけを付与すればよい。したがって、保持ヘッド８の進退移動軌跡も単純化されて、保持ヘッド８の進退軌跡を正確に維持することができ、軸状部品１の受入孔２９への挿入が一層正確になされる。
【００６２】
前記吸引手段である永久磁石２７による吸引力が作用して軸部２が保持凹部２３内面の所定箇所に確実に接触し、保持凹部２３と軸部２との相対位置が正確に設定される。そして、軸部２は保持凹部２３内面の接触線２５に対して滑動しながら押し出されるので、押し出し過渡期に軸部先端が軸線Ｏ−Ｏからずれるようなことがない。このような利点は、軸状部品１の軸部２は軸線Ｏ−Ｏが曲がったりすることなく高い精度で製作することができるので、押し出しによる滑動現象によって軸部２と受入孔２９の軸線Ｏ−Ｏがずれたりすることなく、受入孔２９への挿入が正確になされる。軸部２の断面形状が円形であるような場合には、外面が正確な円筒形になるので、上記軸線Ｏ−Ｏのずれが最小化される。
【００６３】
前記軸部２の押出し方向側の部分が保持凹部２３に保持され、この保持されている箇所以外の軸部２の部分は保持ヘッド８のどこにも接触しないように構成した。
【００６４】
このような構成により、軸状部品１が押し出されて行くときには、軸部２だけが保持凹部２３の内面に接触しているので、軸状部品１の軸線Ｏ−Ｏを傾けるような現象が一切発生せず、軸部２はその軸線Ｏ−Ｏとそれと同軸の受入孔２９の軸線からずれることなく、正確に受入孔２９に挿入される。そして、軸部２はその押出し方向側の部分が保持凹部２３に保持されているから、軸状部品１の押し出し変位に要する軸部２の無接触空間が確保できる。
【００６５】
前記保持ヘッド８に軸状部品１の軸端面５の外周部側の一部に接触する係止片３４が設けられている。
【００６６】
このような構成により、軸端面５の外周部側の一部が係止片３４によって受け止められているので、軸状部品１に対してその直径方向に何の力も作用することなく、軸線方向Ｏ−Ｏにおける軸状部品１と保持凹部２３との相対位置が正確に維持できる。また、保持ヘッド８が供給ロッド７とともに進出するときに、保持凹部２３と軸状部品１との軸線方向Ｏ−Ｏの相対位置が狂うことが防止できる。さらに、係止片３４は軸端面５の外周部側の一部に接触しているので、それ以外の軸端面５の中心部に対して押し込み部５４を押し付けて押し込み手段４６の押し出し力を作用させることができ、軸状部品１に対する押し出し力を簡単な機構で作用させることができる。
【００６７】
前記軸状部品１の供給管１１の端部に前記保持ヘッド８側に開口している出口孔１３が形成され、軸状部品１が前記出口孔１３から保持ヘッド８側へ移行するときに軸状部品１の軸端面５を受け止める位置決め片３７が前記出口孔１３の近傍に設けられている。
【００６８】
軸状部品１が前記吸引手段２６の吸引力によって前記出口孔１３から保持ヘッド８側へ移行する過渡期に、軸状部品１が軸線Ｏ−Ｏ方向に異常にずれると軸状部品１と保持凹部２３の相対位置が狂うことになる。しかし、前記位置決め片３７が出口孔１３近傍に設けられているので、位置決め片３７と保持ヘッド８との相対位置を予め定めておくことにより、軸状部品１を位置決め片３７の位置決め面３８に接触させて保持凹部２３の正しい箇所に到達させることができる。
【００６９】
前記軸端面５を前記位置決め片３７の位置決め面３８に向かって吸引する吸引手段３９が設けられている。
【００７０】
このように前記位置決め面３８に対して軸端面５が積極的に吸引される構成であるから、軸状部品１は位置決め面３８によって正確に位置決めがなされ、同時に軸状部品１と保持凹部２３との相対位置が正確に設定される。
【実施例２】
【００７１】
図６は、本発明の実施例２を示す。
【００７２】
この実施例２は、前記押し込み手段が可動電極の構造を利用して形成されているものである。
【００７３】
静止部材１６にエアシリンダ５８が固定され、このエアシリンダ５８のピストンロッド５９に結合部材６０を介して可動電極６１が固定されている。この可動電極は前記軸線Ｏ−Ｏに沿って進退するもので、可動電極６１の中心部に真っ直ぐな押し込みロッド５２が進退自在な状態で貫通させてある。この押し込みロッド５２を進退させるエアシリンダ６２が可動電極６１の上側に固定されている。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。
【００７４】
エアシリンダ５８の動作で可動電極６１がフランジ３に接近すると、今度はエアシリンダ６２の出力で実施例１と同様に、押し込みロッド５２が動作し、軸状部品１が受入孔２９内に挿入される。このようにして軸状部品１が受入孔２９内に完全に挿入されて溶着用突起４が鋼板部品３１に接触すると、押し込みロッド５２がエアシリンダ６２によって後退する。その後、可動電極６１が軸状部品１を鋼板部品３１に加圧し、溶接電流が通電されて溶接が完了する。
【００７５】
本実施例の作用効果は、先の実施例１と同じである。
【実施例３】
【００７６】
図７は、本発明の実施例３を示す。
【００７７】
この実施例３は、前記供給ロッドが水平方向と鉛直方向に進退するものである。
【００７８】
供給ロッド７を水平方向に進退させるエアシリンダ６４が設けられている。他方、鉛直方向に出力するエアシリンダ６５が静止部材１６に固定され、そのピストンロッド６６の端部が前記エアシリンダ６４に結合してある。また、押し込み手段４６は鉛直方向に出力するエアシリンダ６７が静止部材１６に固定され、そのピストンロッド６８に支持部材６９が結合され、この支持部材６９の下面に押し込みピン７０が固定されている。なお、図示していないが、保持ヘッド８が下降するときに、支持部材６９と干渉することを避けるために、支持部材６９がピストンロッド６８を中心にして回動するようにしてある。このような回動機構としては色々なものが採用できるが、例えば、ラックピニオン機構によって簡単に実施できる。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の各実施例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【００７９】
図７の２点鎖線図示の位置に軸状部品１が移動して軸状部品１と受入孔２９が同軸になると供給ロッド７の動きが停止する。その後、エアシリンダ６７の動作で押し込みピン７０が下降して軸状部品１が受入孔２９内に挿入される。
【００８０】
本実施例の作用効果は、先の各実施例と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
上述のように、本発明の装置によれば、軸状部品の軸線を電気抵抗溶接の電極に設けた受入孔と同軸にして、軸状部品を正しく受入孔内に挿入することができる。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】
【００８２】
１ 軸状部品、プロジェクションボルト
２ 軸部
３ フランジ
５ 軸端面
７ 供給ロッド
８ 保持ヘッド
１１ 供給管
１３ 出口孔
１７ 規制片
２１ 本体部
２２ 突出部
２３ 保持凹部
２４ 平面
２５ 接触線
２６ 吸引手段
２７ 永久磁石
２８ 固定電極
２９ 受入孔
３０ ガイドピン
３１ 鋼板部品
３４ 係止片
３７ 位置決め片
３８ 位置決め面
３９ 吸引手段
４０ 永久磁石
４６ 押し込み手段
Ｏ−Ｏ 軸線
Ｌ 隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
進退動作をする供給ロッドに軸状部品の軸部を保持する保持ヘッドが設けられ、この保持ヘッドに軸状部品をその軸線方向に移動可能な状態で保持する保持凹部が形成され、軸状部品を前記保持凹部内に向かって吸引する吸引手段が設けられ、前記供給ロッドが進出して前記軸部が電気抵抗溶接の電極に形成した受入孔と同軸になっている状態で軸部を保持凹部内面の一部に滑動させながら押し込む押し込み手段が設けられていることを特徴とする電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置。
【請求項２】
前記軸部の押出し方向側の部分が保持凹部に保持され、この保持されている箇所以外の軸部の部分は保持ヘッドのどこにも接触しないように構成した請求項１記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置。
【請求項３】
前記保持ヘッドに軸状部品の軸端面の外周部側の一部に接触する係止片が設けられている請求項２または請求項３記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置。
【請求項４】
前記軸状部品の供給管の端部に前記保持ヘッド側に開口している出口孔が形成され、軸状部品が前記出口孔から保持ヘッド側へ移行するときに軸状部品の軸端面を受け止める位置決め片が前記出口孔近傍に設けられている請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置。
【請求項５】
前記軸端面を前記位置決め片の位置決め面に向かって吸引する吸引手段が設けられている請求項４記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置。
【請求項１】
進退動作をする供給ロッドに軸状部品の軸部を保持する保持ヘッドが設けられ、この保持ヘッドに軸状部品をその軸線方向に移動可能な状態で保持する保持凹部が形成され、軸状部品を前記保持凹部内に向かって吸引する吸引手段が設けられ、前記供給ロッドが進出して前記軸部が電気抵抗溶接の電極に形成した受入孔と同軸になっている状態で軸部を保持凹部内面の一部に滑動させながら押し込む押し込み手段が設けられていることを特徴とする電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置。
【請求項２】
前記軸部の押出し方向側の部分が保持凹部に保持され、この保持されている箇所以外の軸部の部分は保持ヘッドのどこにも接触しないように構成した請求項１記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置。
【請求項３】
前記保持ヘッドに軸状部品の軸端面の外周部側の一部に接触する係止片が設けられている請求項２または請求項３記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置。
【請求項４】
前記軸状部品の供給管の端部に前記保持ヘッド側に開口している出口孔が形成され、軸状部品が前記出口孔から保持ヘッド側へ移行するときに軸状部品の軸端面を受け止める位置決め片が前記出口孔近傍に設けられている請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置。
【請求項５】
前記軸端面を前記位置決め片の位置決め面に向かって吸引する吸引手段が設けられている請求項４記載の電気抵抗溶接における軸状部品の供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−７９０４８（Ｐ２０１１−７９０４８Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４５９０４（Ｐ２００９−２４５９０４）
【出願日】平成２１年１０月３日（２００９．１０．３）
【出願人】（０００１９６８８６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月３日（２００９．１０．３）
【出願人】（０００１９６８８６）
【Ｆターム（参考）】
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