電気抵抗溶接機の部品供給装置
【課題】複数種類の部品供給装置を一対の電極に対して装着することを最小のスペースで実現する
【解決手段】電極軸線Ｏ−Ｏ上に配置された可動電極７と固定電極８が溶接装置の支柱２の前面３から離隔した箇所に配置され、複数種類の部品を可動電極７または固定電極８に供給する複数の部品供給装置Ａ、Ｂ、ＣおよびＤが、支柱２または突出部材４、５に取り付けた支持部材２３、４４、５６、７１を介して支柱２の前面３を含む仮想平面から離隔した空間に配置してある。こうすることにより、支柱２の横側のスペースを有効に活用し、各供給装置の配置スペースも小さくすることができる。
【解決手段】電極軸線Ｏ−Ｏ上に配置された可動電極７と固定電極８が溶接装置の支柱２の前面３から離隔した箇所に配置され、複数種類の部品を可動電極７または固定電極８に供給する複数の部品供給装置Ａ、Ｂ、ＣおよびＤが、支柱２または突出部材４、５に取り付けた支持部材２３、４４、５６、７１を介して支柱２の前面３を含む仮想平面から離隔した空間に配置してある。こうすることにより、支柱２の横側のスペースを有効に活用し、各供給装置の配置スペースも小さくすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一対の可動電極と固定電極に対して複数種類の部品を供給し、これらの部品を鋼板部品に溶接する電気抵抗溶接機の部品供給装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
特許第３６１６９９０号公報には、真っ直ぐな電極軸線上に配置された可動電極と固定電極が溶接装置の支柱の前面から離隔した箇所に配置されているとともに、鋼板部品にプロジェクションボルトを電気抵抗溶接で溶接することが記載されている。そして、前記支柱に供給ロッド進退式の部品供給装置が装備してあることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６１６９９０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は、部品供給装置が支柱の横側面から支柱の前方へ延びた状態で配置してある。したがって、支柱の横側にパーツフィーダやその他の関連機器を配置する場合には、支柱の横側に大きなスペースを確保する必要があり、制約の多い工場では採用しにくいという問題がある。さらに、一対の電極に複数種類の部品を供給する場合には、複数の部品供給装置を装備する必要がある。この場合、複数の部品供給装置をコンパクトに配置しなければならない。さらに、汎用溶接機に複数の部品供給装置を装着して多機能化し、設備投資を低減させる場合の経済性も十分に配慮されなければならない。
【０００５】
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、複数種類の部品供給装置を一対の電極に対して装着することが、最少のスペースによって実現するとともに、経済性の高い電気抵抗溶接機の部品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】
【０００６】
請求項１記載の発明は、真っ直ぐな電極軸線上に配置された可動電極と固定電極が溶接装置の支柱の前面から離隔した箇所に配置されているとともに、鋼板部品にプロジェクションナットやプロジェクションボルトなどの部品を電気抵抗溶接で溶接する形式のものにおいて、
複数種類の部品を前記可動電極または固定電極に供給する複数の部品供給装置が、前記支柱または該支柱から突き出ている突出部材に取り付けた支持部材を介して前記支柱の前面を含む仮想平面から離隔した空間に配置してあることを特徴とする電気抵抗溶接機の部品供給装置である。
【発明の効果】
【０００７】
複数の部品供給装置が、前記支柱の前面を含む仮想平面から離隔した空間に配置してある。したがって、供給ロッドが進退動作をするような形式の部品供給装置であっても、スペース面での制約が少なくて済み、複数の部品供給装置を一対の電極に対して装備することが容易に実施できる。つまり、長尺な構造の部品供給装置であっても、前記支柱に干渉することなく装備することができ、多機能化された溶接装置が簡単に確保できる。このようにして既成の溶接装置を簡単に改造することも可能となる。
【０００８】
また、複数の部品供給装置が、前記支柱の前面を含む仮想平面から離隔した空間に配置してあるので、支柱の横側などの近傍にパーツフィーダや制御盤などの関連機器をまとまりよく配置することができる。さらに、前記支柱または該支柱から突き出ている突出部材に取り付けた支持部材を介して部品供給装置が取り付けられているので、この支持部材の形状や大きさを適宜選定することによって、部品供給装置を所定の箇所に容易に配置することができる。また、前記突出部材に支持部材を介して部品供給装置を取り付けることによって、各部品供給装置を前記仮想平面から離隔させることが行いやすくなる。そして、このような支持部材で複数の部品供給装置が配備できるので、設備費用が経済的なものとなる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記可動電極または固定電極のいずれか一方の電極にプロジェクションボルトが挿入される受入孔が設けられ、この受入孔に進退可能な状態でプロジェクションナットや鋼板部品の位置決めを行うガイドピンが挿入されている請求項１記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置である。
【００１０】
このような構造の電極であるから、ボルトを受入孔へ挿入して鋼板部品に溶接したり、受入孔から突き出ているガイドピンで鋼板部品とナットの位置決めを行って鋼板部品にナットを溶接したりすることができて、多機能な電極をえることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記ガイドピンを進退させる進退駆動手段の進退動作が、前記複数の部品供給装置の動作に連動させてある請求項２記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置である。
【００１２】
例えば、鋼板部品にプロジェクションナットを溶接するときには、ナット供給装置の動作開始信号によって前記ガイドピンを突出状態とし、この突出したガイドピンに鋼板部品を位置決めし、その後、ガイドピンにナットを供給してから、可動電極を動作させて溶接を完了する。あるいは、鋼板部品にフランジ付きプロジェクションボルトを溶接するときには、ボルト供給装置の動作開始信号によって前記ガイドピンを受入孔内に後退させて、その後、ボルトを受入孔に挿入してから、可動電極を動作させて溶接を完了する。このように、ナット供給装置やボルト供給装置の動作信号に応じて、ガイドピンの進退位置を事前に設定する。したがって、ナットあるいはボルトの種類に応じて自動的にガイドピンの適正位置が設定できて、確実な溶接動作が確保できる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、前記部品供給装置は部品を保持した供給ロッドが傾斜した方向に進退するものであり、前記供給ロッドの進退軸線と前記電極軸線とのなす交差角は鋭角である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置である。
【００１４】
上記のように、前記支柱の前面を含む仮想平面から離隔した空間において、供給ロッドの進退軸線と電極軸線とのなす交差角が鋭角とされているから、支柱から前側のスペースにおいて左右横方向へのスペース拡大を極力少なくして、装置全体をコンパクトにまとめることができる。よって、狭い箇所における装置の設置にとって効果的である。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記鋭角は、３０度〜５５度である請求項４記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置である。
【００１６】
このような角度範囲を設定することによって、上述のように装置のコンパクト化が促進される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】装置全体の正面図である。
【図２】装置を真上から見た平面図である。
【図３】各供給装置の具体構造を示す断面図である。
【図４】各供給装置の動作制御を示すシステム図である。
【図５】装置を真上から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
つぎに、本発明の電気抵抗溶接機の部品供給装置を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１〜図４は、本発明の実施例１を示す。
【００２０】
まず、電気抵抗溶接機の概略構造を説明する。
【００２１】
電気抵抗溶接機１００は、種々な部品供給装置Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを備えている。床１から鉛直方向に起立させた支柱２は、図２から明らかなように、長方形の断面形状とされており、その前面３に上側支持アーム４と下側支持アーム５が結合してある。上側支持アーム４に取り付けたエアシリンダ６によって可動電極７が上下方向に進退するようになっている。また、下側支持アーム５に固定電極８が取り付けられている。
【００２２】
前記可動電極７および固定電極８は、真っ直ぐな電極軸線Ｏ−Ｏ上に配置され、この電極軸線Ｏ−Ｏは、上側支持アーム４と下側支持アーム５が前面３から前方へ突き出ていることによって、前面３から離隔した箇所に配置されている。固定電極８上に載置された鋼板部品９にプロジェクションナットやプロジェクションボルトを供給して、鋼板部品９に溶接するようになっている。
【００２３】
つぎに、各種の部品を供給する複数の部品供給装置について説明する。
【００２４】
最初に、ナット供給装置Ａについて説明する。
【００２５】
鉄製のプロジェクションナット１１は、四角い本体の片側四隅に溶着用突起が形成されている。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。ナット１１の各部の寸法は、縦横が１２ｍｍ、厚さが８ｍｍ、ねじ孔内径が８ｍｍである。このナット１１を供給するナット供給装置は、符号Ａで示されている。その具体的な構造は、図２（Ａ）に示されている。
【００２６】
パーツフィーダ（図示していない）に連通している供給管１２と、供給ロッド１３を収容しているガイド管１４が結合されている箇所に仮止室１５が形成してある。この仮止室１５の片側にガイド板１６が固定され、そこに磁石１７が埋め込んである。供給ロッド１３は、ねじ孔を貫通するガイドロッド１８と、ガイド管１４内を摺動する大径の摺動ロッド１９と、ガイドロッド１８と摺動ロッド１９の境界部に形成された押出し面２０によって構成されている。供給ロッド１３を進退させるために、エアシリンダ２２がガイド管１４に結合してある。
【００２７】
ナット供給装置Ａは、エアシリンダ２２、ガイド管１４、突き出た状態の供給ロッド１３からなる全長が９８０ｍｍであり、支持部材２３を介して支柱２に取り付けられている。支柱２の前面３も鉛直方向に起立した平面であり、この前面３を含む仮想平面２４から離隔した箇所のスペースにナット供給装置Ａが配置してある。図１のように正面から見て、ナット供給装置Ａの供給ロッド１３の軸線は傾斜した姿勢とされ、電極軸線Ｏ−Ｏとのなす角度は鋭角であり、ここでは３５度である。
【００２８】
ナット供給装置Ａがこのようなスペースに位置付けられているのは、支持部材２３の形状や寸法を選定することによって実現している。図２に示すように、支持部材２３は「く」の字型であり、一端は支柱２の横側面に結合され、他端はエアシリンダ２２に結合されている。
【００２９】
固定電極８の中心部に受入孔２５があけられ、ここに摺動自在な状態でガイドピン２６が挿入してある。このガイドピン２６は、鋼板部品９の位置決めや、ナット１１の位置決めを行うために設けられている。一方、受入孔２５にプロジェクションボルトの軸部を挿入するときには、ガイドピン２６を受入孔２５の奥の方へ後退させるようになっている。そのために、下側支持アーム５に進退駆動手段であるエアシリンダ２７が固定され、そのピストンロッドがガイドピン２６に結合してある。
【００３０】
パーツフィーダ（図示していない）から供給管１２を経て移送されてきたナット１１は、ガイド板１６に組み込んだ磁石１７の吸引力によって仮止室１５で一時係止される。供給ロッド１３が進出すると、ガイドロッド１８がねじ孔を貫通し、その後、押出し面２０がナット１１の端面に当たって仮止室１５から押し出して行く。そして、ガイドロッド１８の先端部がガイドピン２６の直前で停止すると、ナット１１はガイドロッド１８に案内されて滑降し、突き出ているガイドピン２６に合致する。つまり、ガイドピン２６の先端部が相対的にねじ孔に進入する。
【００３１】
今度は、ボルト供給装置Ｂについて説明する。
【００３２】
鉄製のプロジェクションボルト２９は、雄ねじが形成された軸部３０と、この軸部３０と一体に形成された円形のフランジ部３１と、フランジ部３１の軸部３０側の端面に形成された溶着用突起３２から構成されている。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。ボルト２９の各部の寸法は、軸部３０の直径は６ｍｍ、軸部３０の長さは１９ｍｍ、フランジ部３１の直径は１３ｍｍである。このボルト２９を供給するボルト供給装置は、符号Ｂで示されている。その具体的な構造は、図３（Ｂ）に示されている。
【００３３】
パーツフィーダ（図示していない）に連通している供給管３３の端部に、ストッパ片３４と出口孔３５が設けられている。供給管３３にガイド管３６が溶接され、その中に摺動自在な状態で供給ロッド３７が収容してある。供給ロッド３７の先端部には、フランジ部３１が密着する水平方向の保持面３８と位置決め用突起３９が形成してあり、吸引用の磁石４０が設けてある。供給ロッド３７を進退させるエアシリンダ４３がガイド管３６に結合してある。
【００３４】
供給管３３を通ってきたボルト２９がストッパ片３４で受け止められると、磁石４０の吸引力がフランジ部３１に作用して、ボルト２９は出口孔３５を経て保持面３８に吸着される。このときにボルト２９は、位置決め用突起３９で供給ロッド３７の所定箇所に保持される。保持面３８は水平方向の向きとなっているので、フランジ部３１が保持面３８に密着すると、軸部３０は鉛直方向の姿勢となる。
【００３５】
供給ロッド３７が後退するときには、磁石４０の吸引力を消滅させてボルト２９が連れ戻されないようにする必要がある。そのために、供給ロッド３７は中空のアウタ軸４１とその中に挿入してあるインナ軸４２によって構成され、インナ軸４２の先端部に前記磁石４０が固定してある。供給ロッド３７が所定位置に停止したら、インナ軸４２を後退させて磁石４０をフランジ部３１から遠ざける。これによって磁石４０の吸引力が実質的に消滅して、ボルト２９が目的箇所に供給される。
【００３６】
図１のように正面から見て、供給ロッド３７は電極軸線Ｏ−Ｏに対して傾斜させてあり、供給ロッド３７の進退軸線と電極軸線Ｏ−Ｏとのなす角度は狭角とされ、ここでは４５度である。
【００３７】
支柱２の横側面に支持部材４４の一端が結合され、他端が挿入エアシリンダ４５のピストンロッド４６に結合してある。挿入エアシリンダ４５にエアシリンダ４３が一体化してあり、その進退方向は鉛直方向とされている。供給ロッド３７が進出して軸部３０が受入孔２５と同軸になった箇所で供給ロッド３７が停止する。それに引き続いて、挿入エアシリンダ４５が動作すると、軸部３０がガイドピン２６を押し下げながら受入孔２５内に進入する。なお、このような押し下げではなく、あらかじめガイドピン２６を後退させておいてもよい。
【００３８】
ボルト供給装置Ｂは前述のナット供給装置Ａと同様に、仮想平面２４の前側、すなわち仮想平面２４から離隔した箇所に配置してある。このような配置は支持部材４４の形状を図２に示すように、Ｌ型とすることによって求めることができる。図２に示すように、このボルト供給装置Ｂの一部であるエアシリンダ４３の端部が、仮想平面２４をわずかに横切っているが、支障がある場合には支持部材４４の形状を変形することにより、前記横切りの問題を解消することができる。
【００３９】
ナット供給装置Ａとボルト供給装置Ｂは、図２のように平面的に見てそれらの長手方向が仮想平面２４とほぼ平行またはそれに近い状態となるように配置してある。各装置ＡおよびＢの長手方向にこのような方向性を持たせることにより、支柱２の横側のスペースを広く活用することができる。
【００４０】
つぎに、他のボルト供給装置Ｃについて説明する。
【００４１】
鉄製のプロジェクションボルト４８は、雄ねじが形成された軸部４９と、この軸部４９と一体に形成された円形のフランジ部５０と、フランジ部５０の軸部４９とは反対側のフランジ面に形成された溶着用突起５１から構成されている。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。ボルト４８の各部の寸法は、軸部４９の直径は６ｍｍ、軸部４９の長さは１９ｍｍ、フランジ部５０の直径は１３ｍｍ、溶着用突起５１の直径は６．５ｍｍである。このボルト４８を供給するボルト供給装置は、符号Ｃで示されている。その具体的な構造は、図３（Ｃ）に示されている。
【００４２】
斜め下方から進出する供給ロッド５２は、エアシリンダ５３によって進退するようになっている。このエアシリンダ５３に挿入エアシリンダ５４が結合され、そのピストンロッド５５が支持部材５６の一端に結合してある。支持部材５６の他端は支柱２の横側面に結合してある。挿入エアシリンダ５４のピストンロッド５５は鉛直方向に進退するように、挿入エアシリンダ５４の取り付け姿勢が設定されている。
【００４３】
供給ロッド５２の先端に保持ヘッド５７が固定され、その下面側に保持凹部５８が形成してあり、ここにボルト４８の溶着用突起５１が合致して軸部４９が鉛直方向に保持される。この保持は、保持ヘッド５７に埋め込んだ磁石５９によって行われる。供給ロッド５２から保持ヘッド５７に空気通路６１が設けられ、保持凹部５８の中央部に開口している。パーツフィーダ（図示していない）に連通している供給管６０の真上に保持ヘッド５７が待機するようになっており、供給管６０を通ってきたボルト４８は保持ヘッド５７の保持凹部５８に吸着される。
【００４４】
このように長尺性のあるナット供給装置Ｃも前述のボルト供給装置Ａやナット供給装置Ｂと同様に、仮想平面２４から離隔したスペースに配置してある。これを実現するために、支持部材５６の形状が前述の支持部材２３、４４などと同様に選定されている。また、図１の正面の方向から見た供給ロッド５２の進退軸線と電極軸線Ｏ−Ｏとの交差角度は鋭角であり、５０度である。
【００４５】
ボルト４８を保持した供給ロッド５２が斜め上方に進出して、軸部４９が受入孔２５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５４の動作で軸部４９の先端部分が受入孔２５に進入した段階で、空気通路６１から空気が噴射されてボルト４８は保持凹部５８から離れて受入孔２５内に進入する。その後、鋼板部品９が載置されて可動電極７が動作し、鋼板部品９の下側にボルト４８が溶接される。このように軸部４９が受入孔２５内に挿入されるときには、ガイドピン２６は後述の制御動作で後退させてある。
【００４６】
ボルト供給装置Ｃと後述のナット供給装置Ｄの配置も、図２のような図示はしていないが、ナット供給装置Ａやボルト供給装置Ｂと同様に、仮想平面２４から離隔した箇所のスペースになされている。
【００４７】
つぎに、他のナット供給装置Ｄについて説明する。
【００４８】
このナット供給装置Ｄは、蓋付きのプロジェクションナット６２の供給を行うものであり、合成樹脂製の蓋６３がねじ孔の上側を塞いでいる。プロジェクションナット６２は、鉄製である。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。供給ロッド６４は水平方向に進退するもので、そのためのエアシリンダ６５が設けてあり、先端部にナット６２を保持する保持凹部６６が形成してある。供給ロッド６４に埋め込んだ磁石６７の吸引力で図３に示すように、保持凹部６６にナット６２が保持されている。
【００４９】
エアシリンダ６５には挿入エアシリンダ６９が固定され、そのピストンロッド７０が支持部材７１の一端に固定してある。支持部材７１の他端部は、支柱２の横側面に結合してある。挿入エアシリンダ６９が動作すると、エアシリンダ６５は鉛直方向に昇降するように、挿入エアシリンダ６９の設置姿勢が設定してある。後退した供給ロッド６４の保持凹部６６にナット６２を供給するために、供給管６８がパーツフィーダ（図示していない）から延びてきている。
【００５０】
供給ロッド６４が進出してナット６２のねじ孔がガイドピン２６と同軸位置にくると、供給ロッド６４の進出は停止する。その後、挿入エアシリンダ６９の動作でナット６２が下降してねじ孔にガイドピン２６が進入する。エアシリンダ６５と挿入エアシリンダ６９の動作が組み合わされて、図３（Ｄ）に矢線で示すように、スクエアーモーション４７が形成される。
【００５１】
このような長尺性のあるナット供給装置Ｄも、先のナット供給装置Ａ、ボルト供給装置Ｂ、ボルト供給装置Ｃなどと同様に、仮想平面２４から離隔したスペースに配置してある。なお、このナット供給装置Ｄはその長手方向が水平方向に配置してあるので、横方向にスペースの余裕がないときには、長手方向が斜め方向になった別の形式のナット供給装置を採用することが望ましい。
【００５２】
前記狭角が３０度未満であると、供給ロッドが固定電極や可動電極と干渉しやすくなるので、望ましくない。また、前記狭角が５５度を超えると、横方向の所要スペースが大きくなるので、好ましくない。
【００５３】
つぎに、各供給装置とガイドピンの関連動作について説明する。
【００５４】
図４は、装置全体を動作させるシステム図である。同図において、矢線は信号の伝達線であり、実線は各エアシリンダへ作動空気を給排する空気管を示している。各エアシリンダ２２、４３、４５、５３、５４、６５、６９および２７などへ作動空気を給排するために、切換弁７２が設けてあり、この切換弁７２へ動作信号を伝達するために、制御装置７３が設けてある。制御装置７３は簡単なコンピュータ装置やシーケンス回路などで構成することができる。Ａ、Ｂ、ＣおよびＤのいずれかの供給装置を動作させるために、作業者が操作する起動スイッチ７４が設けてあり、各供給装置Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに対応させて７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃおよび７４Ｄが設置してある。
【００５５】
作業者が起動スイッチ７４Ａを動作すると、その信号が制御装置７３に入力され、最初に制御装置７３からガイドピン２６を突出させる信号が切換弁７２に送られて、エアシリンダ２７が動作しガイドピン２６が突出する。ついで、作業者またはロボット装置によって鋼板部品９の下孔にガイドピン２６が相対的に進入させられて、鋼板部品９の位置決めがなされる。それから制御装置７３内のタイマーが作動して所定時間後にエアシリンダ２２に作動空気が供給されて、供給ロッド１３が進出して、ガイドピン２６にナット１１が供給される。その後、可動電極７が下降し溶接電流が通電されて、ナット１１が鋼板部品９に溶接される。
【００５６】
つぎに、作業者が起動スイッチ７４Ｂを動作すると、その信号が制御装置７３に入力され、最初に制御装置７３からガイドピン２６を突出させる信号が切換弁７２に送られて、エアシリンダ２７が動作しガイドピン２６が突出する。両電極間７、８の間に挿入された鋼板部品９の下孔にガイドピン２６が進入して、鋼板部品９の位置決めがなされる。その後、制御装置７３からの信号によってエアシリンダ４３が動作してボルト２０がガイドピン２６と同軸になる位置まで移行され、それに引き続いて切換弁７２から挿入エアシリンダ４５に作動空気が送られて、図３（Ｂ）に示すように、ボルト２９がガイドピン２６を押し下げながら受入孔２５内に進入する。磁石４０が引き下げられてから供給ロッド３７が後退し、可動電極７が動作して溶着用突起３２が鋼板部品９に溶着する。
【００５７】
つぎに、作業者が起動スイッチ７４Ｃを動作すると、その信号が制御装置７３に入力され、最初に制御装置７３からガイドピン２６を後退させる信号が切換弁７２に送られて、エアシリンダ２７が動作しガイドピン２６が受入孔２５の奥へ後退する。その後、制御装置７３からの信号によってエアシリンダ５３が動作してボルト４８がガイドピン２６と同軸になる位置まで移行され、それに引き続いて切換弁７２から挿入エアシリンダ５４に作動空気が送られて、ボルト４８の先端部が受入孔２５に進入する。この段階で制御装置７３からの信号により空気通路６１から空気噴射がなされてフランジ部５０が保持凹部５８から離れて、図３（Ｃ）に２点鎖線で示すように、ボルト４８が受入孔２５に挿入される。その後、鋼板部品９が載置されてから、可動電極７が動作して溶着用突起５１が鋼板部品９に溶着する。
【００５８】
つぎに、作業者が起動スイッチ７４Ｄを動作すると、その信号が制御装置７３に入力され、最初に制御装置７３からガイドピン２６を突出させる信号が切換弁７２に送られて、エアシリンダ２７が動作しガイドピン２６が突出する。ついで、作業者またはロボット装置によって鋼板部品９の下孔にガイドピン２６が相対的に進入させられて、鋼板部品９の位置決めがなされる。それから制御装置７３内のタイマーが作動して所定時間後にエアシリンダ６５に作動空気が供給されて、供給ロッド６４が進出して、ナット６２がガイドピン２６と同軸になった位置で停止する。それから挿入エアシリンダ６９が動作して、ガイドピン２６にナット６２が供給される。ナット供給が完了すると、供給ロッド６４が復帰する。このようにして符号４７で示すように、スクエアーモーションがなされる。その後、可動電極７が下降し溶接電流が通電されて、ナット６２が鋼板部品９に溶接される。
【００５９】
いずれかの供給装置Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを動作させるために、いずれかの起動スイッチ７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃおよび７４Ｄを動作すると、選択された供給装置の動作に適応したガイドピン２６の動作が連動してなされる。例えば、ナット供給装置Ａを動作させるときには、この装置Ａに適応したガイドピン２６の待機位置が自動的に設定される。一対の電極７、８に対して種々な部品供給装置を装備したものにおいては、供給されるナットやボルトの種類とか、鋼板部品への溶接態様に適応させてガイドピン２６を連動的に動作させることが不可欠であり、これを作業者の記憶で行うことは間違いや能率向上の面で得策ではない。上述のような起動スイッチ７４の動作で、ガイドピン２６が事前に所定の位置に移動しているので、上述のような問題点が確実に解決できる。
【００６０】
図４に示した制御装置７３は、一般的なコンピュータ装置やシーケンス回路を用いており、上述のようにタイマーを制御装置７３に内蔵したりしているが、他にいろいろなシーケンスを編成して所定の順序で動作させることができる。
【００６１】
上述の実施例では、ガイドピン２６が固定電極８に組み込んであるが、これを可動電極７に組み込むようにしてもよい。また、鋼板部品９を差し入れるために、可動電極８全体を下側へ退避させることも可能である。
【００６２】
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、上記各種の磁石（永久磁石）を電磁石に置き換えることも可能である。
【００６３】
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。
【００６４】
ナット供給装置Ａ、Ｄやボルト供給装置Ｂ、Ｃなどの複数の部品供給装置が、支柱２の前面３を含む仮想平面２４から離隔した空間に配置してある。したがって、供給ロッド１３、３７、５２および６４が進退動作をするような形式の部品供給装置であっても、スペース面での制約が少なくて済み、複数の部品供給装置を一対の電極７、８に対して装備することが容易に実施できる。つまり、長尺な構造の部品供給装置であっても、支柱２に干渉することなく装備することができ、多機能化された溶接装置が簡単に確保できる。このようにして既成の溶接装置を簡単に改造することも可能となる。
【００６５】
また、複数の部品供給装置が、支柱２の前面３を含む仮想平面２４から離隔した空間に配置してあるので、支柱２の横側などの近傍にパーツフィーダや制御盤などの関連機器をまとまりよく配置することができる。さらに、支柱２に取り付けた支持部材２３、４４、５６および７１を介して部品供給装置が取り付けられているので、この支持部材２３、４４、５６および７１の形状や大きさを適宜選定することによって、部品供給装置を所定の箇所に容易に配置することができる。そして、このような支持部材２３、４４、５６および７１で複数の部品供給装置が配備できるので、設備費用が経済的なものとなる。
【００６６】
前記可動電極７または固定電極８のいずれか一方の電極にプロジェクションボルト２９、４８が挿入される受入孔２５が設けられ、この受入孔２５に進退可能な状態でプロジェクションナット１１、６２や鋼板部品９の位置決めを行うガイドピン２６が挿入されている。
【００６７】
このような構造の電極であるから、ボルト２９、４８を受入孔２６へ挿入して鋼板部品９に溶接したり、受入孔２５から突き出ているガイドピン２６で鋼板部品９とナット１１、６２の位置決めを行って鋼板部品９にナットを溶接したりすることができて、多機能な電極をえることができる。
【００６８】
ガイドピン２６を進退させるエアシリンダ２７の進退動作が、複数の部品供給装置Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの動作に連動させてある。
【００６９】
例えば、鋼板部品９にプロジェクションナット１１を溶接するときには、ナット供給装置Ａの動作開始信号によってガイドピン２６を突出状態とし、この突出したガイドピン２６に鋼板部品９を位置決めし、その後、ガイドピン２６にナット１１を供給してから、可動電極７を動作させて溶接を完了する。あるいは、鋼板部品９にフランジ付きプロジェクションボルト２９を溶接するときには、ボルト供給装置Ｂの動作開始信号によってガイドピン２６を受入孔２５内に後退させて、その後、ボルト２９を受入孔２５に挿入してから、可動電極７を動作させて溶接を完了する。このように、ナット供給装置Ａ、Ｄやボルト供給装置Ｂ、Ｃの動作信号に応じて、ガイドピン２６の進退位置を事前に設定する。したがって、ナットあるいはボルトの種類に応じて自動的にガイドピン２６の適正位置が設定できて、確実な溶接動作が確保できる。
【００７０】
前記部品供給装置Ａ、Ｂ、Ｃは部品を保持した供給ロッド１３、３７、５２が傾斜した方向に進退するものであり、各供給ロッド１３、３７、５２の進退軸線と電極軸線Ｏ−Ｏとのなす交差角は鋭角である。
【００７１】
上記のように、支柱２の前面３を含む仮想平面２４から離隔した空間において、供給ロッド１３、３７、５２の進退軸線と電極軸線Ｏ−Ｏとのなす交差角が鋭角とされているから、支柱２から前側のスペースにおいて左右横方向へのスペース拡大を極力少なくして、装置全体をコンパクトにまとめることができる。よって、狭い箇所における装置の設置にとって効果的である。
【００７２】
前記鋭角は、３０度〜５５度である。
【００７３】
このような角度範囲を設定することによって、上述のように装置のコンパクト化が促進される。
【実施例２】
【００７４】
図５は、本発明の実施例２を示す。
【００７５】
実施例２は、支柱２から突き出ている突出部材４および５に、複数の部品供給装置Ａ〜Ｄが支持部材２３、４４、５６および７１を介して取り付けられている。
【００７６】
先の実施例１では、支柱２の前面３から突き出ている部材を上側支持アーム４と下側支持アーム５と表現しているが、この実施例２では各部品供給装置Ａ〜Ｄの取り付けの基礎的部材になるので、突出部材４および突出部材５と表現している。
【００７７】
図５に示すように、突出部材４に、ナット供給装置Ａとボルト供給装置Ｂが支持部材２３と４４を介して取り付けられている。また、図示していないが、ボルト供給装置Ｃは支持部材５６を介して下側の突出部材５に取り付けられており、ナット供給装置Ｄは支持部材７１を介して上側の突出部材４に取り付けられている。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。
【００７８】
上述のように、突出部材４および５に支持部材２３、４４、５６および７１を介して部品供給装置Ａ〜Ｄを取り付けることによって、各部品供給装置Ａ〜Ｄを仮想平面２４から離隔させることが行いやすくなる。それ以外の作用効果は、先の実施例１と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
上述のように、本発明の装置によれば、複数種類の部品供給装置を一対の電極に対して装着することが、最少のスペースによって実現するとともに、経済性の高い電気抵抗溶接機の部品供給装置がえられる。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】
Ａ ナット供給装置
Ｂ ボルト供給装置
Ｃ ボルト供給装置
Ｄ ナット供給装置
２ 支柱
３ 前面
４ 突出部材
５ 突出部材
７ 可動電極
８ 固定電極
９ 鋼板部品
１１ プロジェクションナット
１３ 供給ロッド
２３ 支持部材
２４ 仮想平面
２５ 受入孔
２６ ガイドピン
２７ 進退駆動手段、エアシリンダ
２９ プロジェクションボルト
３７ 供給ロッド
４４ 支持部材
４８ プロジェクションボルト
５２ 供給ロッド
５６ 支持部材
６２ プロジェクションナット
６４ 供給ロッド
７１ 支持部材
７２ 切換弁
７３ 制御装置
７４ 起動スイッチ
１００ 電気抵抗溶接機
Ｏ−Ｏ 電極軸線
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一対の可動電極と固定電極に対して複数種類の部品を供給し、これらの部品を鋼板部品に溶接する電気抵抗溶接機の部品供給装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
特許第３６１６９９０号公報には、真っ直ぐな電極軸線上に配置された可動電極と固定電極が溶接装置の支柱の前面から離隔した箇所に配置されているとともに、鋼板部品にプロジェクションボルトを電気抵抗溶接で溶接することが記載されている。そして、前記支柱に供給ロッド進退式の部品供給装置が装備してあることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６１６９９０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は、部品供給装置が支柱の横側面から支柱の前方へ延びた状態で配置してある。したがって、支柱の横側にパーツフィーダやその他の関連機器を配置する場合には、支柱の横側に大きなスペースを確保する必要があり、制約の多い工場では採用しにくいという問題がある。さらに、一対の電極に複数種類の部品を供給する場合には、複数の部品供給装置を装備する必要がある。この場合、複数の部品供給装置をコンパクトに配置しなければならない。さらに、汎用溶接機に複数の部品供給装置を装着して多機能化し、設備投資を低減させる場合の経済性も十分に配慮されなければならない。
【０００５】
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、複数種類の部品供給装置を一対の電極に対して装着することが、最少のスペースによって実現するとともに、経済性の高い電気抵抗溶接機の部品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】
【０００６】
請求項１記載の発明は、真っ直ぐな電極軸線上に配置された可動電極と固定電極が溶接装置の支柱の前面から離隔した箇所に配置されているとともに、鋼板部品にプロジェクションナットやプロジェクションボルトなどの部品を電気抵抗溶接で溶接する形式のものにおいて、
複数種類の部品を前記可動電極または固定電極に供給する複数の部品供給装置が、前記支柱または該支柱から突き出ている突出部材に取り付けた支持部材を介して前記支柱の前面を含む仮想平面から離隔した空間に配置してあることを特徴とする電気抵抗溶接機の部品供給装置である。
【発明の効果】
【０００７】
複数の部品供給装置が、前記支柱の前面を含む仮想平面から離隔した空間に配置してある。したがって、供給ロッドが進退動作をするような形式の部品供給装置であっても、スペース面での制約が少なくて済み、複数の部品供給装置を一対の電極に対して装備することが容易に実施できる。つまり、長尺な構造の部品供給装置であっても、前記支柱に干渉することなく装備することができ、多機能化された溶接装置が簡単に確保できる。このようにして既成の溶接装置を簡単に改造することも可能となる。
【０００８】
また、複数の部品供給装置が、前記支柱の前面を含む仮想平面から離隔した空間に配置してあるので、支柱の横側などの近傍にパーツフィーダや制御盤などの関連機器をまとまりよく配置することができる。さらに、前記支柱または該支柱から突き出ている突出部材に取り付けた支持部材を介して部品供給装置が取り付けられているので、この支持部材の形状や大きさを適宜選定することによって、部品供給装置を所定の箇所に容易に配置することができる。また、前記突出部材に支持部材を介して部品供給装置を取り付けることによって、各部品供給装置を前記仮想平面から離隔させることが行いやすくなる。そして、このような支持部材で複数の部品供給装置が配備できるので、設備費用が経済的なものとなる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記可動電極または固定電極のいずれか一方の電極にプロジェクションボルトが挿入される受入孔が設けられ、この受入孔に進退可能な状態でプロジェクションナットや鋼板部品の位置決めを行うガイドピンが挿入されている請求項１記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置である。
【００１０】
このような構造の電極であるから、ボルトを受入孔へ挿入して鋼板部品に溶接したり、受入孔から突き出ているガイドピンで鋼板部品とナットの位置決めを行って鋼板部品にナットを溶接したりすることができて、多機能な電極をえることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記ガイドピンを進退させる進退駆動手段の進退動作が、前記複数の部品供給装置の動作に連動させてある請求項２記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置である。
【００１２】
例えば、鋼板部品にプロジェクションナットを溶接するときには、ナット供給装置の動作開始信号によって前記ガイドピンを突出状態とし、この突出したガイドピンに鋼板部品を位置決めし、その後、ガイドピンにナットを供給してから、可動電極を動作させて溶接を完了する。あるいは、鋼板部品にフランジ付きプロジェクションボルトを溶接するときには、ボルト供給装置の動作開始信号によって前記ガイドピンを受入孔内に後退させて、その後、ボルトを受入孔に挿入してから、可動電極を動作させて溶接を完了する。このように、ナット供給装置やボルト供給装置の動作信号に応じて、ガイドピンの進退位置を事前に設定する。したがって、ナットあるいはボルトの種類に応じて自動的にガイドピンの適正位置が設定できて、確実な溶接動作が確保できる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、前記部品供給装置は部品を保持した供給ロッドが傾斜した方向に進退するものであり、前記供給ロッドの進退軸線と前記電極軸線とのなす交差角は鋭角である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置である。
【００１４】
上記のように、前記支柱の前面を含む仮想平面から離隔した空間において、供給ロッドの進退軸線と電極軸線とのなす交差角が鋭角とされているから、支柱から前側のスペースにおいて左右横方向へのスペース拡大を極力少なくして、装置全体をコンパクトにまとめることができる。よって、狭い箇所における装置の設置にとって効果的である。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記鋭角は、３０度〜５５度である請求項４記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置である。
【００１６】
このような角度範囲を設定することによって、上述のように装置のコンパクト化が促進される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】装置全体の正面図である。
【図２】装置を真上から見た平面図である。
【図３】各供給装置の具体構造を示す断面図である。
【図４】各供給装置の動作制御を示すシステム図である。
【図５】装置を真上から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
つぎに、本発明の電気抵抗溶接機の部品供給装置を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１〜図４は、本発明の実施例１を示す。
【００２０】
まず、電気抵抗溶接機の概略構造を説明する。
【００２１】
電気抵抗溶接機１００は、種々な部品供給装置Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを備えている。床１から鉛直方向に起立させた支柱２は、図２から明らかなように、長方形の断面形状とされており、その前面３に上側支持アーム４と下側支持アーム５が結合してある。上側支持アーム４に取り付けたエアシリンダ６によって可動電極７が上下方向に進退するようになっている。また、下側支持アーム５に固定電極８が取り付けられている。
【００２２】
前記可動電極７および固定電極８は、真っ直ぐな電極軸線Ｏ−Ｏ上に配置され、この電極軸線Ｏ−Ｏは、上側支持アーム４と下側支持アーム５が前面３から前方へ突き出ていることによって、前面３から離隔した箇所に配置されている。固定電極８上に載置された鋼板部品９にプロジェクションナットやプロジェクションボルトを供給して、鋼板部品９に溶接するようになっている。
【００２３】
つぎに、各種の部品を供給する複数の部品供給装置について説明する。
【００２４】
最初に、ナット供給装置Ａについて説明する。
【００２５】
鉄製のプロジェクションナット１１は、四角い本体の片側四隅に溶着用突起が形成されている。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。ナット１１の各部の寸法は、縦横が１２ｍｍ、厚さが８ｍｍ、ねじ孔内径が８ｍｍである。このナット１１を供給するナット供給装置は、符号Ａで示されている。その具体的な構造は、図２（Ａ）に示されている。
【００２６】
パーツフィーダ（図示していない）に連通している供給管１２と、供給ロッド１３を収容しているガイド管１４が結合されている箇所に仮止室１５が形成してある。この仮止室１５の片側にガイド板１６が固定され、そこに磁石１７が埋め込んである。供給ロッド１３は、ねじ孔を貫通するガイドロッド１８と、ガイド管１４内を摺動する大径の摺動ロッド１９と、ガイドロッド１８と摺動ロッド１９の境界部に形成された押出し面２０によって構成されている。供給ロッド１３を進退させるために、エアシリンダ２２がガイド管１４に結合してある。
【００２７】
ナット供給装置Ａは、エアシリンダ２２、ガイド管１４、突き出た状態の供給ロッド１３からなる全長が９８０ｍｍであり、支持部材２３を介して支柱２に取り付けられている。支柱２の前面３も鉛直方向に起立した平面であり、この前面３を含む仮想平面２４から離隔した箇所のスペースにナット供給装置Ａが配置してある。図１のように正面から見て、ナット供給装置Ａの供給ロッド１３の軸線は傾斜した姿勢とされ、電極軸線Ｏ−Ｏとのなす角度は鋭角であり、ここでは３５度である。
【００２８】
ナット供給装置Ａがこのようなスペースに位置付けられているのは、支持部材２３の形状や寸法を選定することによって実現している。図２に示すように、支持部材２３は「く」の字型であり、一端は支柱２の横側面に結合され、他端はエアシリンダ２２に結合されている。
【００２９】
固定電極８の中心部に受入孔２５があけられ、ここに摺動自在な状態でガイドピン２６が挿入してある。このガイドピン２６は、鋼板部品９の位置決めや、ナット１１の位置決めを行うために設けられている。一方、受入孔２５にプロジェクションボルトの軸部を挿入するときには、ガイドピン２６を受入孔２５の奥の方へ後退させるようになっている。そのために、下側支持アーム５に進退駆動手段であるエアシリンダ２７が固定され、そのピストンロッドがガイドピン２６に結合してある。
【００３０】
パーツフィーダ（図示していない）から供給管１２を経て移送されてきたナット１１は、ガイド板１６に組み込んだ磁石１７の吸引力によって仮止室１５で一時係止される。供給ロッド１３が進出すると、ガイドロッド１８がねじ孔を貫通し、その後、押出し面２０がナット１１の端面に当たって仮止室１５から押し出して行く。そして、ガイドロッド１８の先端部がガイドピン２６の直前で停止すると、ナット１１はガイドロッド１８に案内されて滑降し、突き出ているガイドピン２６に合致する。つまり、ガイドピン２６の先端部が相対的にねじ孔に進入する。
【００３１】
今度は、ボルト供給装置Ｂについて説明する。
【００３２】
鉄製のプロジェクションボルト２９は、雄ねじが形成された軸部３０と、この軸部３０と一体に形成された円形のフランジ部３１と、フランジ部３１の軸部３０側の端面に形成された溶着用突起３２から構成されている。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。ボルト２９の各部の寸法は、軸部３０の直径は６ｍｍ、軸部３０の長さは１９ｍｍ、フランジ部３１の直径は１３ｍｍである。このボルト２９を供給するボルト供給装置は、符号Ｂで示されている。その具体的な構造は、図３（Ｂ）に示されている。
【００３３】
パーツフィーダ（図示していない）に連通している供給管３３の端部に、ストッパ片３４と出口孔３５が設けられている。供給管３３にガイド管３６が溶接され、その中に摺動自在な状態で供給ロッド３７が収容してある。供給ロッド３７の先端部には、フランジ部３１が密着する水平方向の保持面３８と位置決め用突起３９が形成してあり、吸引用の磁石４０が設けてある。供給ロッド３７を進退させるエアシリンダ４３がガイド管３６に結合してある。
【００３４】
供給管３３を通ってきたボルト２９がストッパ片３４で受け止められると、磁石４０の吸引力がフランジ部３１に作用して、ボルト２９は出口孔３５を経て保持面３８に吸着される。このときにボルト２９は、位置決め用突起３９で供給ロッド３７の所定箇所に保持される。保持面３８は水平方向の向きとなっているので、フランジ部３１が保持面３８に密着すると、軸部３０は鉛直方向の姿勢となる。
【００３５】
供給ロッド３７が後退するときには、磁石４０の吸引力を消滅させてボルト２９が連れ戻されないようにする必要がある。そのために、供給ロッド３７は中空のアウタ軸４１とその中に挿入してあるインナ軸４２によって構成され、インナ軸４２の先端部に前記磁石４０が固定してある。供給ロッド３７が所定位置に停止したら、インナ軸４２を後退させて磁石４０をフランジ部３１から遠ざける。これによって磁石４０の吸引力が実質的に消滅して、ボルト２９が目的箇所に供給される。
【００３６】
図１のように正面から見て、供給ロッド３７は電極軸線Ｏ−Ｏに対して傾斜させてあり、供給ロッド３７の進退軸線と電極軸線Ｏ−Ｏとのなす角度は狭角とされ、ここでは４５度である。
【００３７】
支柱２の横側面に支持部材４４の一端が結合され、他端が挿入エアシリンダ４５のピストンロッド４６に結合してある。挿入エアシリンダ４５にエアシリンダ４３が一体化してあり、その進退方向は鉛直方向とされている。供給ロッド３７が進出して軸部３０が受入孔２５と同軸になった箇所で供給ロッド３７が停止する。それに引き続いて、挿入エアシリンダ４５が動作すると、軸部３０がガイドピン２６を押し下げながら受入孔２５内に進入する。なお、このような押し下げではなく、あらかじめガイドピン２６を後退させておいてもよい。
【００３８】
ボルト供給装置Ｂは前述のナット供給装置Ａと同様に、仮想平面２４の前側、すなわち仮想平面２４から離隔した箇所に配置してある。このような配置は支持部材４４の形状を図２に示すように、Ｌ型とすることによって求めることができる。図２に示すように、このボルト供給装置Ｂの一部であるエアシリンダ４３の端部が、仮想平面２４をわずかに横切っているが、支障がある場合には支持部材４４の形状を変形することにより、前記横切りの問題を解消することができる。
【００３９】
ナット供給装置Ａとボルト供給装置Ｂは、図２のように平面的に見てそれらの長手方向が仮想平面２４とほぼ平行またはそれに近い状態となるように配置してある。各装置ＡおよびＢの長手方向にこのような方向性を持たせることにより、支柱２の横側のスペースを広く活用することができる。
【００４０】
つぎに、他のボルト供給装置Ｃについて説明する。
【００４１】
鉄製のプロジェクションボルト４８は、雄ねじが形成された軸部４９と、この軸部４９と一体に形成された円形のフランジ部５０と、フランジ部５０の軸部４９とは反対側のフランジ面に形成された溶着用突起５１から構成されている。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。ボルト４８の各部の寸法は、軸部４９の直径は６ｍｍ、軸部４９の長さは１９ｍｍ、フランジ部５０の直径は１３ｍｍ、溶着用突起５１の直径は６．５ｍｍである。このボルト４８を供給するボルト供給装置は、符号Ｃで示されている。その具体的な構造は、図３（Ｃ）に示されている。
【００４２】
斜め下方から進出する供給ロッド５２は、エアシリンダ５３によって進退するようになっている。このエアシリンダ５３に挿入エアシリンダ５４が結合され、そのピストンロッド５５が支持部材５６の一端に結合してある。支持部材５６の他端は支柱２の横側面に結合してある。挿入エアシリンダ５４のピストンロッド５５は鉛直方向に進退するように、挿入エアシリンダ５４の取り付け姿勢が設定されている。
【００４３】
供給ロッド５２の先端に保持ヘッド５７が固定され、その下面側に保持凹部５８が形成してあり、ここにボルト４８の溶着用突起５１が合致して軸部４９が鉛直方向に保持される。この保持は、保持ヘッド５７に埋め込んだ磁石５９によって行われる。供給ロッド５２から保持ヘッド５７に空気通路６１が設けられ、保持凹部５８の中央部に開口している。パーツフィーダ（図示していない）に連通している供給管６０の真上に保持ヘッド５７が待機するようになっており、供給管６０を通ってきたボルト４８は保持ヘッド５７の保持凹部５８に吸着される。
【００４４】
このように長尺性のあるナット供給装置Ｃも前述のボルト供給装置Ａやナット供給装置Ｂと同様に、仮想平面２４から離隔したスペースに配置してある。これを実現するために、支持部材５６の形状が前述の支持部材２３、４４などと同様に選定されている。また、図１の正面の方向から見た供給ロッド５２の進退軸線と電極軸線Ｏ−Ｏとの交差角度は鋭角であり、５０度である。
【００４５】
ボルト４８を保持した供給ロッド５２が斜め上方に進出して、軸部４９が受入孔２５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５４の動作で軸部４９の先端部分が受入孔２５に進入した段階で、空気通路６１から空気が噴射されてボルト４８は保持凹部５８から離れて受入孔２５内に進入する。その後、鋼板部品９が載置されて可動電極７が動作し、鋼板部品９の下側にボルト４８が溶接される。このように軸部４９が受入孔２５内に挿入されるときには、ガイドピン２６は後述の制御動作で後退させてある。
【００４６】
ボルト供給装置Ｃと後述のナット供給装置Ｄの配置も、図２のような図示はしていないが、ナット供給装置Ａやボルト供給装置Ｂと同様に、仮想平面２４から離隔した箇所のスペースになされている。
【００４７】
つぎに、他のナット供給装置Ｄについて説明する。
【００４８】
このナット供給装置Ｄは、蓋付きのプロジェクションナット６２の供給を行うものであり、合成樹脂製の蓋６３がねじ孔の上側を塞いでいる。プロジェクションナット６２は、鉄製である。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。供給ロッド６４は水平方向に進退するもので、そのためのエアシリンダ６５が設けてあり、先端部にナット６２を保持する保持凹部６６が形成してある。供給ロッド６４に埋め込んだ磁石６７の吸引力で図３に示すように、保持凹部６６にナット６２が保持されている。
【００４９】
エアシリンダ６５には挿入エアシリンダ６９が固定され、そのピストンロッド７０が支持部材７１の一端に固定してある。支持部材７１の他端部は、支柱２の横側面に結合してある。挿入エアシリンダ６９が動作すると、エアシリンダ６５は鉛直方向に昇降するように、挿入エアシリンダ６９の設置姿勢が設定してある。後退した供給ロッド６４の保持凹部６６にナット６２を供給するために、供給管６８がパーツフィーダ（図示していない）から延びてきている。
【００５０】
供給ロッド６４が進出してナット６２のねじ孔がガイドピン２６と同軸位置にくると、供給ロッド６４の進出は停止する。その後、挿入エアシリンダ６９の動作でナット６２が下降してねじ孔にガイドピン２６が進入する。エアシリンダ６５と挿入エアシリンダ６９の動作が組み合わされて、図３（Ｄ）に矢線で示すように、スクエアーモーション４７が形成される。
【００５１】
このような長尺性のあるナット供給装置Ｄも、先のナット供給装置Ａ、ボルト供給装置Ｂ、ボルト供給装置Ｃなどと同様に、仮想平面２４から離隔したスペースに配置してある。なお、このナット供給装置Ｄはその長手方向が水平方向に配置してあるので、横方向にスペースの余裕がないときには、長手方向が斜め方向になった別の形式のナット供給装置を採用することが望ましい。
【００５２】
前記狭角が３０度未満であると、供給ロッドが固定電極や可動電極と干渉しやすくなるので、望ましくない。また、前記狭角が５５度を超えると、横方向の所要スペースが大きくなるので、好ましくない。
【００５３】
つぎに、各供給装置とガイドピンの関連動作について説明する。
【００５４】
図４は、装置全体を動作させるシステム図である。同図において、矢線は信号の伝達線であり、実線は各エアシリンダへ作動空気を給排する空気管を示している。各エアシリンダ２２、４３、４５、５３、５４、６５、６９および２７などへ作動空気を給排するために、切換弁７２が設けてあり、この切換弁７２へ動作信号を伝達するために、制御装置７３が設けてある。制御装置７３は簡単なコンピュータ装置やシーケンス回路などで構成することができる。Ａ、Ｂ、ＣおよびＤのいずれかの供給装置を動作させるために、作業者が操作する起動スイッチ７４が設けてあり、各供給装置Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに対応させて７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃおよび７４Ｄが設置してある。
【００５５】
作業者が起動スイッチ７４Ａを動作すると、その信号が制御装置７３に入力され、最初に制御装置７３からガイドピン２６を突出させる信号が切換弁７２に送られて、エアシリンダ２７が動作しガイドピン２６が突出する。ついで、作業者またはロボット装置によって鋼板部品９の下孔にガイドピン２６が相対的に進入させられて、鋼板部品９の位置決めがなされる。それから制御装置７３内のタイマーが作動して所定時間後にエアシリンダ２２に作動空気が供給されて、供給ロッド１３が進出して、ガイドピン２６にナット１１が供給される。その後、可動電極７が下降し溶接電流が通電されて、ナット１１が鋼板部品９に溶接される。
【００５６】
つぎに、作業者が起動スイッチ７４Ｂを動作すると、その信号が制御装置７３に入力され、最初に制御装置７３からガイドピン２６を突出させる信号が切換弁７２に送られて、エアシリンダ２７が動作しガイドピン２６が突出する。両電極間７、８の間に挿入された鋼板部品９の下孔にガイドピン２６が進入して、鋼板部品９の位置決めがなされる。その後、制御装置７３からの信号によってエアシリンダ４３が動作してボルト２０がガイドピン２６と同軸になる位置まで移行され、それに引き続いて切換弁７２から挿入エアシリンダ４５に作動空気が送られて、図３（Ｂ）に示すように、ボルト２９がガイドピン２６を押し下げながら受入孔２５内に進入する。磁石４０が引き下げられてから供給ロッド３７が後退し、可動電極７が動作して溶着用突起３２が鋼板部品９に溶着する。
【００５７】
つぎに、作業者が起動スイッチ７４Ｃを動作すると、その信号が制御装置７３に入力され、最初に制御装置７３からガイドピン２６を後退させる信号が切換弁７２に送られて、エアシリンダ２７が動作しガイドピン２６が受入孔２５の奥へ後退する。その後、制御装置７３からの信号によってエアシリンダ５３が動作してボルト４８がガイドピン２６と同軸になる位置まで移行され、それに引き続いて切換弁７２から挿入エアシリンダ５４に作動空気が送られて、ボルト４８の先端部が受入孔２５に進入する。この段階で制御装置７３からの信号により空気通路６１から空気噴射がなされてフランジ部５０が保持凹部５８から離れて、図３（Ｃ）に２点鎖線で示すように、ボルト４８が受入孔２５に挿入される。その後、鋼板部品９が載置されてから、可動電極７が動作して溶着用突起５１が鋼板部品９に溶着する。
【００５８】
つぎに、作業者が起動スイッチ７４Ｄを動作すると、その信号が制御装置７３に入力され、最初に制御装置７３からガイドピン２６を突出させる信号が切換弁７２に送られて、エアシリンダ２７が動作しガイドピン２６が突出する。ついで、作業者またはロボット装置によって鋼板部品９の下孔にガイドピン２６が相対的に進入させられて、鋼板部品９の位置決めがなされる。それから制御装置７３内のタイマーが作動して所定時間後にエアシリンダ６５に作動空気が供給されて、供給ロッド６４が進出して、ナット６２がガイドピン２６と同軸になった位置で停止する。それから挿入エアシリンダ６９が動作して、ガイドピン２６にナット６２が供給される。ナット供給が完了すると、供給ロッド６４が復帰する。このようにして符号４７で示すように、スクエアーモーションがなされる。その後、可動電極７が下降し溶接電流が通電されて、ナット６２が鋼板部品９に溶接される。
【００５９】
いずれかの供給装置Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを動作させるために、いずれかの起動スイッチ７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃおよび７４Ｄを動作すると、選択された供給装置の動作に適応したガイドピン２６の動作が連動してなされる。例えば、ナット供給装置Ａを動作させるときには、この装置Ａに適応したガイドピン２６の待機位置が自動的に設定される。一対の電極７、８に対して種々な部品供給装置を装備したものにおいては、供給されるナットやボルトの種類とか、鋼板部品への溶接態様に適応させてガイドピン２６を連動的に動作させることが不可欠であり、これを作業者の記憶で行うことは間違いや能率向上の面で得策ではない。上述のような起動スイッチ７４の動作で、ガイドピン２６が事前に所定の位置に移動しているので、上述のような問題点が確実に解決できる。
【００６０】
図４に示した制御装置７３は、一般的なコンピュータ装置やシーケンス回路を用いており、上述のようにタイマーを制御装置７３に内蔵したりしているが、他にいろいろなシーケンスを編成して所定の順序で動作させることができる。
【００６１】
上述の実施例では、ガイドピン２６が固定電極８に組み込んであるが、これを可動電極７に組み込むようにしてもよい。また、鋼板部品９を差し入れるために、可動電極８全体を下側へ退避させることも可能である。
【００６２】
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、上記各種の磁石（永久磁石）を電磁石に置き換えることも可能である。
【００６３】
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。
【００６４】
ナット供給装置Ａ、Ｄやボルト供給装置Ｂ、Ｃなどの複数の部品供給装置が、支柱２の前面３を含む仮想平面２４から離隔した空間に配置してある。したがって、供給ロッド１３、３７、５２および６４が進退動作をするような形式の部品供給装置であっても、スペース面での制約が少なくて済み、複数の部品供給装置を一対の電極７、８に対して装備することが容易に実施できる。つまり、長尺な構造の部品供給装置であっても、支柱２に干渉することなく装備することができ、多機能化された溶接装置が簡単に確保できる。このようにして既成の溶接装置を簡単に改造することも可能となる。
【００６５】
また、複数の部品供給装置が、支柱２の前面３を含む仮想平面２４から離隔した空間に配置してあるので、支柱２の横側などの近傍にパーツフィーダや制御盤などの関連機器をまとまりよく配置することができる。さらに、支柱２に取り付けた支持部材２３、４４、５６および７１を介して部品供給装置が取り付けられているので、この支持部材２３、４４、５６および７１の形状や大きさを適宜選定することによって、部品供給装置を所定の箇所に容易に配置することができる。そして、このような支持部材２３、４４、５６および７１で複数の部品供給装置が配備できるので、設備費用が経済的なものとなる。
【００６６】
前記可動電極７または固定電極８のいずれか一方の電極にプロジェクションボルト２９、４８が挿入される受入孔２５が設けられ、この受入孔２５に進退可能な状態でプロジェクションナット１１、６２や鋼板部品９の位置決めを行うガイドピン２６が挿入されている。
【００６７】
このような構造の電極であるから、ボルト２９、４８を受入孔２６へ挿入して鋼板部品９に溶接したり、受入孔２５から突き出ているガイドピン２６で鋼板部品９とナット１１、６２の位置決めを行って鋼板部品９にナットを溶接したりすることができて、多機能な電極をえることができる。
【００６８】
ガイドピン２６を進退させるエアシリンダ２７の進退動作が、複数の部品供給装置Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの動作に連動させてある。
【００６９】
例えば、鋼板部品９にプロジェクションナット１１を溶接するときには、ナット供給装置Ａの動作開始信号によってガイドピン２６を突出状態とし、この突出したガイドピン２６に鋼板部品９を位置決めし、その後、ガイドピン２６にナット１１を供給してから、可動電極７を動作させて溶接を完了する。あるいは、鋼板部品９にフランジ付きプロジェクションボルト２９を溶接するときには、ボルト供給装置Ｂの動作開始信号によってガイドピン２６を受入孔２５内に後退させて、その後、ボルト２９を受入孔２５に挿入してから、可動電極７を動作させて溶接を完了する。このように、ナット供給装置Ａ、Ｄやボルト供給装置Ｂ、Ｃの動作信号に応じて、ガイドピン２６の進退位置を事前に設定する。したがって、ナットあるいはボルトの種類に応じて自動的にガイドピン２６の適正位置が設定できて、確実な溶接動作が確保できる。
【００７０】
前記部品供給装置Ａ、Ｂ、Ｃは部品を保持した供給ロッド１３、３７、５２が傾斜した方向に進退するものであり、各供給ロッド１３、３７、５２の進退軸線と電極軸線Ｏ−Ｏとのなす交差角は鋭角である。
【００７１】
上記のように、支柱２の前面３を含む仮想平面２４から離隔した空間において、供給ロッド１３、３７、５２の進退軸線と電極軸線Ｏ−Ｏとのなす交差角が鋭角とされているから、支柱２から前側のスペースにおいて左右横方向へのスペース拡大を極力少なくして、装置全体をコンパクトにまとめることができる。よって、狭い箇所における装置の設置にとって効果的である。
【００７２】
前記鋭角は、３０度〜５５度である。
【００７３】
このような角度範囲を設定することによって、上述のように装置のコンパクト化が促進される。
【実施例２】
【００７４】
図５は、本発明の実施例２を示す。
【００７５】
実施例２は、支柱２から突き出ている突出部材４および５に、複数の部品供給装置Ａ〜Ｄが支持部材２３、４４、５６および７１を介して取り付けられている。
【００７６】
先の実施例１では、支柱２の前面３から突き出ている部材を上側支持アーム４と下側支持アーム５と表現しているが、この実施例２では各部品供給装置Ａ〜Ｄの取り付けの基礎的部材になるので、突出部材４および突出部材５と表現している。
【００７７】
図５に示すように、突出部材４に、ナット供給装置Ａとボルト供給装置Ｂが支持部材２３と４４を介して取り付けられている。また、図示していないが、ボルト供給装置Ｃは支持部材５６を介して下側の突出部材５に取り付けられており、ナット供給装置Ｄは支持部材７１を介して上側の突出部材４に取り付けられている。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。
【００７８】
上述のように、突出部材４および５に支持部材２３、４４、５６および７１を介して部品供給装置Ａ〜Ｄを取り付けることによって、各部品供給装置Ａ〜Ｄを仮想平面２４から離隔させることが行いやすくなる。それ以外の作用効果は、先の実施例１と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
上述のように、本発明の装置によれば、複数種類の部品供給装置を一対の電極に対して装着することが、最少のスペースによって実現するとともに、経済性の高い電気抵抗溶接機の部品供給装置がえられる。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】
Ａ ナット供給装置
Ｂ ボルト供給装置
Ｃ ボルト供給装置
Ｄ ナット供給装置
２ 支柱
３ 前面
４ 突出部材
５ 突出部材
７ 可動電極
８ 固定電極
９ 鋼板部品
１１ プロジェクションナット
１３ 供給ロッド
２３ 支持部材
２４ 仮想平面
２５ 受入孔
２６ ガイドピン
２７ 進退駆動手段、エアシリンダ
２９ プロジェクションボルト
３７ 供給ロッド
４４ 支持部材
４８ プロジェクションボルト
５２ 供給ロッド
５６ 支持部材
６２ プロジェクションナット
６４ 供給ロッド
７１ 支持部材
７２ 切換弁
７３ 制御装置
７４ 起動スイッチ
１００ 電気抵抗溶接機
Ｏ−Ｏ 電極軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真っ直ぐな電極軸線上に配置された可動電極と固定電極が溶接装置の支柱の前面から離隔した箇所に配置されているとともに、鋼板部品にプロジェクションナットやプロジェクションボルトなどの部品を電気抵抗溶接で溶接する形式のものにおいて、
複数種類の部品を前記可動電極または固定電極に供給する複数の部品供給装置が、前記支柱または該支柱から突き出ている突出部材に取り付けた支持部材を介して前記支柱の前面を含む仮想平面から離隔した空間に配置してあることを特徴とする電気抵抗溶接機の部品供給装置。
【請求項２】
前記可動電極または固定電極のいずれか一方の電極にプロジェクションボルトが挿入される受入孔が設けられ、この受入孔に進退可能な状態でプロジェクションナットや鋼板部品の位置決めを行うガイドピンが挿入されている請求項１記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置。
【請求項３】
前記ガイドピンを進退させる進退駆動手段の進退動作が、前記複数の部品供給装置の動作に連動させてある請求項２記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置。
【請求項４】
前記部品供給装置は部品を保持した供給ロッドが傾斜した方向に進退するものであり、前記供給ロッドの進退軸線と前記電極軸線とのなす交差角は鋭角である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置。
【請求項５】
前記鋭角は、３０度〜５５度である請求項４記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置。
【請求項１】
真っ直ぐな電極軸線上に配置された可動電極と固定電極が溶接装置の支柱の前面から離隔した箇所に配置されているとともに、鋼板部品にプロジェクションナットやプロジェクションボルトなどの部品を電気抵抗溶接で溶接する形式のものにおいて、
複数種類の部品を前記可動電極または固定電極に供給する複数の部品供給装置が、前記支柱または該支柱から突き出ている突出部材に取り付けた支持部材を介して前記支柱の前面を含む仮想平面から離隔した空間に配置してあることを特徴とする電気抵抗溶接機の部品供給装置。
【請求項２】
前記可動電極または固定電極のいずれか一方の電極にプロジェクションボルトが挿入される受入孔が設けられ、この受入孔に進退可能な状態でプロジェクションナットや鋼板部品の位置決めを行うガイドピンが挿入されている請求項１記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置。
【請求項３】
前記ガイドピンを進退させる進退駆動手段の進退動作が、前記複数の部品供給装置の動作に連動させてある請求項２記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置。
【請求項４】
前記部品供給装置は部品を保持した供給ロッドが傾斜した方向に進退するものであり、前記供給ロッドの進退軸線と前記電極軸線とのなす交差角は鋭角である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置。
【請求項５】
前記鋭角は、３０度〜５５度である請求項４記載の電気抵抗溶接機の部品供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１８３５７９（Ｐ２０１２−１８３５７９Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２５７８４（Ｐ２０１１−１２５７８４）
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００１９６８８６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００１９６８８６）
【Ｆターム（参考）】
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