JP2022013484A - 部品供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の移動挙動を簡素化し、部品供給動作の信頼性を向上すること。
【解決手段】供給管４から送出された扁平な部品３を、進退作動式の移送部材１４に形成した保持構造部１５に保持して、部品３を電気抵抗溶接電極や部品供給ロッドなどの部品保持部材２５の近傍の所定位置に停止させ、部品３を目的箇所へ移動させるための移動手段３０が移送部材１４に取り付けられており、供給管４の部品送出方向と移送部材１４の進退方向が直交した位置関係とされ、移送部材１４の進退方向と部品保持部材２５の進退方向は、直角に食い違った位置関係とされている。
【選択図】図１

Description

この発明は、扁平な部品を供給する部品供給装置に関している。

特開平９－２２０６７６号公報に記載された発明は、斜め方向に進退する供給ロッドの先端に保持部材が設けられ、この保持部材に部品の進退駆動手段が設けられ、進退駆動手段の作動で部品が目的箇所である電極の受入孔に挿入されるようになっている。そして、部品には空気が噴射されて電極の受入孔へ挿入されるようになっている。

特開平９－２２０６７６号公報

上記特許文献１に記載されている技術においては、供給ロッドが斜め方向に進退するので、傾斜角度を正確に維持するためにエアシリンダなどの進退駆動手段の設置精度を高く維持する必要があり、また、何等かの外力によって傾斜角度が狂いやすくなるという問題がある。さらに、空気噴射が残存したりすると、受入孔に入った部品の位置がずれたりする恐れがあり、信頼性の面で改善が必要である。

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、部品の移動挙動を簡素化し、部品供給動作の信頼性を向上することを目的とする。

請求項１記載の発明は、
扁平な部品が供給の対象とされているもので、
部品供給源から伸びてきている供給管から送出された部品を、進退作動式の移送部材に形成した保持構造部に保持して、部品を電気抵抗溶接電極や部品供給ロッドなどの部品保持部材の近傍の所定位置に停止させ、
前記移送部材に保持された部品を前記目的箇所へ移動させるための移動手段が移送部材に取り付けられており、
前記供給管の部品送出方向と前記移送部材の進退方向が直交した位置関係とされ、
前記移送部材の進退方向と前記部品保持部材の進退方向は、直角に食い違った位置関係とされていることを特徴とする部品供給装置である。

供給管の部品送出方向と移送部材の進退方向が直交した位置関係とされているので、圧縮空気を部品に噴射して部品搬送を行う場合であっても、移送部材が進出して部品が部品保持部材近傍の所定位置に移動しているので、圧縮空気の噴流が部品に及ぶことがない。したがって、軽量の薄っぺらな部品であっても風圧で位置ずれを起こすようなことがなく、部品の移動軌跡が正確に維持でき、信頼性の高い供給動作がえられる。とくに、移送部材が進出して部品が所定位置で待機するときには、何等かの原因で部品搬送空気噴射が部品に作用すると、部品の保持位置に狂いが発生しやすいのである。つまり、部品を電気抵抗溶接電極や部品供給ロッドなどの部品保持部材の近傍の所定位置に停止させているときに、有害な風圧が部品に作用しないことが重要であり、本願発明では、このような要件を満足している。

供給管の部品送出方向と移送部材の進退方向が直交した位置関係とされているとともに、移送部材の進退方向と部品保持部材の進退方向は、直角に食い違った位置関係とされている。このように可動部材の移動方向がそれぞれ直角関係で配置されているので、可動部材を動作させるエアシリンダおよび進退出力式電導モータなどの配置や出力角度の設定が行いやすくなり、合わせて動作信頼性が向上する。

本願発明は、上述のような装置発明であるが、以下に記載する実施例から明らかなように、ナットの移送過程等を特定した方法発明として存在させることができる。

装置全体と各部の断面構造等を示す図である。

つぎに、本発明の部品供給装置を実施するための形態を説明する。

図１は、本発明の実施例１を示す。

最初に、部品について説明する。

部品は、板部材に突起部材が付いた部材であったり、円形のフランジを有する薄っぺらなナットであったりしており、扁平な形状のものである。ここでは、後者のタイプである。

ねじ孔が形成された円形のナット本体１に円形のフランジ２が一体化されて、円形の扁平な部品３が形成されている。フランジ２は、平らな板状部材で構成されている。部品３は、鉄製である。

つぎに供給管について説明する。

供給管４は、部品供給源であるパーツフィーダ５から伸びてきている。パーツフィーダ５の出口管６に空気噴射管７を接合し、ここからの噴射空気で部品３を搬送する。

供給管４は、装置の機枠のような静止部材８に固定してある。図１（Ｃ）は、供給管４の断面形状を示すもので、ステンレス鋼でできた管本体９にフランジ２が通過する幅広で浅いフランジ溝１０（図１（Ａ）参照）が形成され、その中央部にナット本体１が通過する幅の狭い本体溝１１（図１（Ａ）および（Ｃ）参照）が形成されている。管本体９に蓋板１２がボルト付けなどで固定してある。図１（Ｃ）に２点鎖線で示すように、蓋板１２は内部の部品３の存在を確認するために、透明のアクリル板で構成されている。

つぎに、移送部材について説明する。

移送部材１４は、断面矩形の細長いステンレス鋼製の部材で作られている。移送部材１４は、エアシリンダや進退出力式電動モータなどで構成された進退駆動手段１６によって進退する。この進退方向は、供給管４の部品送出方向と直交した位置関係になっている。ここでは、進退駆動手段としてエアシリンダ１７が採用されている。静止部材８に固定されたエアシリンダ１７のピストンロッド１８が、結合片１９を介して移送部材１４に結合してある。ここでは、移送部材１４とエアシリンダ１７が平行に並んだ配置になっていて、所要スペースを小さくしている。

供給管４からの部品３は、移送部材１４に形成した保持構造部１５に入り込む。保持構造部１５の断面形状は、図１（Ｂ）に示されている。保持構造部１５には、フランジ溝１０に連続した受け入れ凹部２０（図１（Ｄ）参照）が形成され、この受け入れ凹部２０に連続した送出孔２１が移送部材１４を貫通した状態で開けられている。部品３は、そのフランジ２の外周部近くの部分が受け入れ凹部２０上に載置された状態で支持されている。送出孔２１の直径はフランジ２の直径よりもわずかに小さく設定してある。部品３の進入方向で見た受け入れ凹部２０の終端は、円弧部２２によって形成され、供給管４から入ってきた部品３は、フランジ２が円弧部２２に合致して位置決めがなされる。

部品３を受け入れ凹部２０に引き込むための吸引手段として、永久磁石２４が移送部材１４に埋め込んである。永久磁石２４の個数や埋め込む位置は、部品３をできるだけ円滑に引き込めるように選定されている。ここでは、図１（Ａ）に示すように、円弧部２２の近傍に上下対称となるように選定されている。２個の永久磁石２４は、円弧部２２の直径線よりも右側、すなわち奥まった箇所に上下対称に配置してある。永久磁石に換えて、空気バキュームを利用することも可能である。

移送部材１４が進退する高さ位置は、後述の部品保持部材の下端部よりも低い位置に設定されている。

保持構造部１５に保持された部品３が移送部材１４の進出で移動すると、２番目の部品３は移送部材１４の横側面１３に擦りつけられて、空になった保持構造部１５の復帰に備える。

つぎに、部品保持部材について説明する。

電気抵抗溶接電極や部品供給ロッドなどのように、部品３をしっかりと保持してつぎの目的箇所へ移行させる部材が、部品保持部材２５である。部品保持部材２５は、部品供給の目的箇所を保有している。

ここでは、電気抵抗溶接の電極が部品保持部材２５とされている。部品保持部材２５は、可動電極であり、その先端面にフランジ２が入り込む円形の浅い受入凹部２６が形成してある。受入凹部２６に入った部品３の落下を防止するために、吸引手段である永久磁石２７が部品保持部材２５の外周部に埋め込んである。永久磁石２７の個数や埋め込む位置は、部品３をできるだけ強く保持するように選定されている。ここでは、図１（Ｂ）に示すように、受入凹部２６の近傍に１８０度間隔で２個配置してある。これを９０度間隔で４個配置してもよい。永久磁石に換えて、空気バキュームを利用することも可能である。部品保持部材２５の進退動作は、図示していないが、エアシリンダや進退出力式電動モータによって行われる。

なお、可動電極である部品保持部材２５と対をなす固定電極は、符号２８で示されている。固定電極２８上に鋼板部品２９が載置され、ナット本体１が溶接される。なお、ナット本体１に形成される溶着用突起は通常の一般的なものであり、その図示は省略してある。

移送部材１４が所定ストローク分の進出をすると、部品３を電気抵抗溶接電極や部品供給ロッドなどの部品保持部材２５の近傍の所定位置に停止する。移送部材１４の停止位置がこのような位置となるように、エアシリンダ１７の進出ストロークの長さが設定されている。この停止状態においては、保持構造部１５に保持されている部品３が電極軸線Ｏ１－Ｏ１と同軸状態となるように、移送部材１４の進出ストロークが設置されている。同時に、移送部材１４の停止位置においては、電極軸線Ｏ１－Ｏ１と図１（Ｄ）に示す上昇軸線Ｏ２－Ｏ２が同軸になっている。

つぎに、移動手段について説明する。

移動手段３０は、エアシリンダや進退出力式電動モータのような進退出力がえられるもので、ここではエアシリンダ３１である。エアシリンダ３１は、取り付け金具３３を用いて移送部材１４の下面に固定されている。エアシリンダ３１のピストンロッド３４にカップ状の押出し部材３５が結合してある。押出し部材３５は円筒状の部材で、その押し上げ面３６は環状の平坦面であり、この平坦面は、上昇軸線Ｏ２－Ｏ２が垂直に交わる仮想平面上に存在している。図１（Ｄ）は、押し上げ面３６がフランジ２の下面に密着した過渡状態である。押出し部材３５は、送出孔２１の内面に摺動しながら進退する。押し上げ面３６がフランジ２の下面に密着していることによって、フランジ２は上昇軸線Ｏ２－Ｏ２に対して傾いたりすることがなく、正確に受入凹部２６内へ送り込まれる。

つぎに、永久磁石の吸引力について説明する。

移送部材１４が矢線３７のように進出して上昇軸線Ｏ２－Ｏ２が電極軸線Ｏ１－Ｏ１に合致すると、移動手段３０の動作で部品３は矢線３８の方へ送り出される。この送り出しの開始直後または部品３（フランジ２）が受入凹部２６に接近したときに、部品保持部材２５側の永久磁石２７の吸引力が支配的になって、部品３が確実に受入凹部２６内に保持される。このような受入凹部２６における保持を確実なものとするために、移送部材１４側の永久磁石２４の吸引力が部品保持部材２５側の永久磁石２７の吸引力よりも弱く設定してある。

押出し部材３５の進出によって、部品３が受け入れ凹部２０から浮上し始める時期、すなわち部品３の送り出しの開始直後か、または部品３が受入凹部２６に接近したときに、部品３は部品保持部材２５側の永久磁石２７の吸引力圏内に入るように、両永久磁石２４、２７の吸引力の強弱関係が設定してある。このような磁石の吸引力関係で部品が移動するものであるから、部品が近隣の静止部材に擦れながら移動するようなことを回避して、円滑に部品移動を行わせることが可能となる。つまり、部品３は、空間移動をする。

つぎに、部品供給装置の動作を説明する。

図１（Ａ）は、供給管４からの部品３の先頭のものが保持構造部１５に入り、フランジ２が受け入れ凹部２０内に位置決めされており、このときナット本体１は送出孔２１の中央部に位置している。

この状態で移送部材１４が進出して、上昇軸線Ｏ２－Ｏ２が電極軸線Ｏ１－Ｏ１と同軸になった箇所で移送部材１４は停止する。

ついで、移動手段３０の進出動作によって、最後退位置にあった押出し部材３５が上昇し、押し上げ面３６がフランジ２の下面に全周にわたって未着する。それに引き続いて部品３が受け入れ凹部２０から上昇する。部品３が上昇移動をすることによって、部品３は永久磁石２７の吸引力圏内に移行して、フランジ２が受入凹部２６内に引き込まれて、位置決めがなされる。

各エアシリンダ１７、３１などに記載される作動空気の給排管は、図示を省略してある。

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。

上述の各エアシリンダ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。

以上に説明した実施例の作用効果は、つぎのとおりである。

供給管４の部品送出方向と移送部材１４の進退方向が直交した位置関係とされているので、圧縮空気を部品３に噴射して部品搬送を行う場合であっても、移送部材１４が進出して部品３が部品保持部材２５の近傍の所定位置に移動しているので、圧縮空気の噴流が部品３に及ぶことがない。したがって、軽量の薄っぺらな部品３であっても風圧で位置ずれを起こすようなことがなく、部品３の移動軌跡が正確に維持でき、信頼性の高い供給動作がえられる。とくに、移送部材１４が進出して部品３が所定位置で待機するときには、何等かの原因で部品搬送空気噴射が部品３に作用すると、部品３の保持位置に狂いが発生しやすいのである。つまり、部品３を電気抵抗溶接電極や部品供給ロッドなどの部品保持部材２５の近傍の所定位置に停止させているときに、有害な風圧が部品３に作用しないことが重要であり、本実施例では、このような要件を満足している。

供給管４の部品送出方向と移送部材１４の進退方向が直交した位置関係とされているとともに、移送部材１４の進退方向と部品保持部材２５の進退方向は、直角に食い違った位置関係とされている。このように可動部材の移動方向がそれぞれ直角関係で配置されているので、可動部材を動作させるエアシリンダおよび進退出力式電導モータなどの配置や出力角度の設定が行いやすくなり、合わせて動作信頼性が向上する。

保持構造部１５に付属している部品３の吸引手段として、例えば永久磁石２４が採用され、一方、部品保持部材２５に付属している部品３の保持手段として、例えば永久磁石２７を採用し、保持構造部１５側の永久磁石２４の吸引力を部品保持部材２５側の永久磁石２７の吸引力よりも弱く設定してあるので、移動手段３０で部品３が押し出された直後には、部品３が部品保持部材２５側にしっかりと吸引されるように変換される。つまり、部品３が部品保持部材２５側の永久磁石２７の吸引力圏内に移行する。したがって、部品保持部材２５への部品保持が確実に達成されて、部品３は正確につぎの目的箇所へ移送され、信頼性の高い動作がえられる。

保持構造部１５に位置している部品３は、移動手段３０に設けた円筒状の押出し部材３５で部品保持部材２５側へ移動するので、押し出される部品３が傾斜したり、偏心したりしないので、部品３は部品保持部材２５の目的箇所に対して正確に送り込まれ、供給精度の向上にとって好適である。押出し部材３５の環状の平坦な端面３６が部品３の下面にぴったりと密着するように成型されていることによって、上記の安定した良好な結果がえられる。

上述のように、本発明の装置によれば、部品の移動挙動を簡素化し、部品供給動作の信頼性を向上する。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。

１ ナット本体
２ フランジ
３ 部品
４ 供給管
１４ 移送部材
１５ 保持構造部
１６ 進退駆動手段
１７ エアシリンダ
２０ 受け入れ凹部
２１ 送出孔
２４ 永久磁石
２５ 部品保持部材
２６ 受入凹部
２７ 永久磁石
３５ 押出し部材
３６ 押し上げ面
３７ 矢線
３８ 矢線
Ｏ１－Ｏ１ 電極軸線
Ｏ２－Ｏ２ 上昇軸線

Claims (1)

1. 扁平な部品が供給の対象とされているもので、
   部品供給源から伸びてきている供給管から送出された部品を、進退作動式の移送部材に形成した保持構造部に保持して、部品を電気抵抗溶接電極や部品供給ロッドなどの部品保持部材の近傍の所定位置に停止させ、
   前記移送部材に保持された部品を前記目的箇所へ移動させるための移動手段が移送部材に取り付けられており、
   前記供給管の部品送出方向と前記移送部材の進退方向が直交した位置関係とされ、
   前記移送部材の進退方向と前記部品保持部材の進退方向は、直角に食い違った位置関係とされていることを特徴とする部品供給装置。

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