JP5251534B2 - 抵抗溶接用ナット供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、抵抗溶接用ナット供給装置に関する。

上部電極と下部電極との間にワークとナットとを挟み通電することによって溶接する抵抗溶接装置用のナット供給装置に関し、特許文献１には、ナット供給シュートからナットをナット受けにて受け、シリンダ装置によって上部電極の下方に供給することが記載されている。このナット供給装置では、シリンダ装置による上記ナット受けの進退経路に沿ってその上側にナット供給ガイドが配置されている。このガイドは、ナット受けのナットが上部電極下方のナット供給位置に至る途中で跳ね上がって脱落することを防止するものである。
特許４１８５６３５号公報

上記ナット供給ガイドは、ナットの脱落を防止するために、その先端をナット供給位置に可及的に近付けて配置することが好ましい。しかし、ナット供給ガイドと上部電極とが偶発的に干渉することを避ける必要があるから、ナット供給装置のセッティングが難しく、ガイドの先端がナット供給位置から手前に少し離されているのが実情である。また、ナット供給ガイドの先端をナット供給位置に近付けると、ナットを溶接すべきワークを搬送するロボットのティーチングが難しくなることがあり、そのことも、上記ガイドの配置を先端をナット供給位置に近付けることの妨げになっている。

そのため、ナット受け上のナットは、ナット供給位置の手前でガイドされなくなり、ナット供給位置に到達した時点でナット受けから脱落することがあった。この問題は、上部電極の周囲にカバーを設けるなどして、その径が大きくなると、さらに顕著になってくる。上部電極に干渉しないように、ガイドの先端を上記ナット供給位置からさらに遠ざけることになるからである。

そこで、本発明は、ナット受けのナットをナット供給位置までガイドできるようにすること、特に上部電極の全体径が大きくなっても、ナットを脱落させることなく、ナット供給位置に供給できるようにすることを課題とする。

また、本発明は、ナット供給装置のセッティングを容易にすること、そして、ナット供給装置がワーク搬送ロボットのティーチングに与える制約を小さくすることを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために、可動型のナット供給ガイドを採用した。

請求項１に係る発明は、上部電極と下部電極との間にワークとナットとを挟み通電することによって溶接する抵抗溶接装置の上記上部電極と下部電極との間にナットを供給する抵抗溶接用ナット供給装置であって、
ナットを供給するシュートと、
上記シュートからナットを受けるナット受けと、
上記ナット受けを、上記シュート下方のナット受け位置から上記上部電極下方のナット供給位置に進退させる第１駆動手段と、
上記ナット受けの進退経路に沿ってその上側に配置され、上記ナット受けによるナットの供給をガイドするガイドと、
上記ガイドを、上記ナット供給位置の手前から、該ガイドの先端が該ナット供給位置に臨む状態になるように進退させる第２駆動手段とを備えていることを特徴とする。

従って、ナット供給用のガイドをその先端がナット供給位置に臨むように前進させることにより、ナット受けのナットをナット供給位置までガイドすることができ、ナットの脱落防止に有利になる。

そうして、上述の如く、ナット供給用のガイドがナット供給位置に向かって進退する可動ガイドであるから、固定ガイドの場合のような、上部電極との干渉に配慮しながら、ガイド先端をナット供給位置に可及的に近付ける、という難しい位置設定は必要がなくなり、ナット供給装置のセッティングが容易になる。また、ナット供給用のガイドを後退させてナット供給位置の手前に位置付けた状態では上部電極まわりにスペース的な余裕ができ、ワーク搬送ロボットのティーチングに対する制約も少なくなる。

請求項２に係る発明は、請求項１において、
上記第１駆動手段は第１エアシリンダ装置によって構成され、上記第２駆動手段は第１エアシリンダ装置よりもストロークが短い第２エアシリンダ装置によって構成され、
上記第１及び第２の両エアシリンダ装置に上記ナット受け及びガイドを前進させるための共通の前進用エア供給管が途中で分岐して接続されていることを特徴とする。

従って、前進用エア供給管から第１及び第２の両エアシリンダ装置に加圧エアが同時に供給されるが、ガイドを駆動する第２エアシリンダ装置はナット受けを駆動する第１エアシリンダ装置よりも、そのストロークが短いから、ガイドがナット供給位置に前進した後に、ナット受けがナット供給位置に到達することになる。すなわち、別途シーケンス制御を行なうことなく、先にガイドを先端がナット供給位置に臨むように位置付けて、ナットの供給をガイドすることができる。

以上のように本発明によれば、ナット受けの進退経路に沿ってその上側にナット供給用のガイドを配置し、このガイドをナット供給位置の手前から先端がナット供給位置に臨むように進退させるようにしたから、ナットをナット供給位置まで脱落しないように供給する上で有利になり、さらに、ナット供給装置のセッティング及びワーク搬送ロボットのティーチングにも有利になる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１において、１はナット抵抗溶接装置の上部電極、２はその下部電極、３は上部電極１と下部電極２との間にナットを供給するナット供給装置である。上部電極１は、シリンダ装置（図示省略）によって昇降するように設けられている。溶接における一連の動作は、ナット供給装置３がナットＮを上部電極１の下に供給し、上部電極１がナット供給装置３からナットＮを受け取って下部電極２上のワークＷの上に載せ、このナットＮとワークＷとを上下の電極１，２で挟み通電することによってナットＮをワークＷに溶接し、しかる後に上部電極１が上昇する、というものである。

上記ナット供給装置３において、４はナット供給シュート、５はシュート４からナットＮを受けるナット受け、６はナット供給用のガイド手段である。ガイド手段６は、固定ガイド７と可動ガイド８とを備えている。９はナット受け５を駆動する第１駆動手段としての複動の第１エアシリンダ装置、１０は可動ガイド８を駆動する第２駆動手段としての複動の第２エアシリンダ装置である。

第１エアシリンダ装置９は、ナット受け５を、シュート４の下方のナット受け位置から上部電極１の下方のナット供給位置に進退させる。ナット受け位置はナット供給位置よりも高位置にあり、第１エアシリンダ装置９はナット受け５を斜め下向きに進退させる。

シュート４は、多数のナットＮをねじ孔が横になった状態（ねじ孔が水平になった状態又は傾斜した状態）で一列に重ね連ねて供給するものである（図２参照）。ナット受け５は、その上面（ナット受け面）にナットＮのねじ孔に嵌まるピン１１を有し、第１エアシリンダ装置９のピストンロッド９ａの先端に軸１８によって上下回動自在に且つキックバネ（図示省略）で上方へ回動するように付勢して支持されている。

シュート４は、チューブ１３と、このチューブ１３の下端に接続筒１５によって接続されたブロック１４とを備えている。ブロック１４は、第１エアシリンダ装置９のシリンダ部先端に取り付けられたアジャスタパイプ１７に固定されている。アジャスタパイプ１７は、第１エアシリンダ装置９に対する取付孔１７ａが長孔になっていて、該シリンダ装置９に対する取付位置をナット受け進退方向に調節できるようになっている。

図２に示すように、ブロック１４は、チューブ１３のナット通路２０に連なる同径の傾斜したナット通路２１と、このナット通路２１の下部に交差するストッパ１２用のガイド溝２２とを有する。ナットＮは、その溶接用突起がナット通路２１の傾斜した内壁面を摺動して落下していく。

ガイド溝２２は、下側が開口した断面逆凹状のものであって、ナット受け５の進退方向に延びてナット通路２１の下部に開口している。ストッパ１２は、ブロック１４のガイド溝２２に嵌められ、スプリング２３によってナット通路２１内に進出する方向に付勢されている。ストッパ１２の進退をガイドするために、ガイド溝２２の後部にはストッパ１２の後部を支える支持板２４が配置されてブロック１４に固定され、また、ブロック１４の水平ピン２５がストッパ１２の長孔２６に当該進退方向に移動自在に嵌まっている。

ストッパ１２の前面には、後退端においてナット通路２１と面一になるように傾斜していて、スプリング２３の付勢によってナット通路２１に進出しシュート最下端のナットＮをブロック１４のナット通路２１の前内壁面に押し付けて保持する当て部２７が形成されている。ストッパ１２には当て部２７に続いてその下側に、ナット受け５のピン１１が係合する係合部２９が形成されている。ブロック１４のガイド溝２２の両側壁の下縁には、ナット受け５が後退してきたときにピン１１がストッパ１２の係合部２９に係合するように、ナット受け５をキックバネの付勢に抗してナット受け進退方向と平行な状態にする案内部が形成されている。

ナット供給用のガイド手段６は、図１に示すように、ナット受け５の進退経路に沿ってその上側に配置されており、ナット受け５によるナットＮの供給をガイドする。すなわち、ガイド手段６は、シュート４の下のナット受け位置から上部電極１の下のナット供給位置に至る間において、キックバネの付勢によってナット受け５のナットＮが跳ね上がることを押さえてナット受け５から脱落しないようにする。以下、具体的に説明する。

固定ガイド７は、アジャスタパイプ１７の支持部材１９に取付部材３１によって固定されていて、ナット受け位置からナット供給位置に向かって延び、ナット受け進退経路の上側を覆っている。可動ガイド８は、固定ガイド７の上側に配置されていて、固定ガイド７の先端よりもさらにナット供給位置に向かって延び、ナット受け進退経路の上側を覆っている。可動ガイド８を駆動する第２エアシリンダ装置１０は、固定ガイド７の上に支持されていて、可動ガイド８を、その先端がナット供給位置に臨む位置と、ナット供給位置から退避した位置とに、ナット受け進退経路に沿って進退させるようになっている。

第２エアシリンダ装置１０のストローク（可動ガイド８のストローク）は、第１エアシリンダ装置９のストローク（ナット受け５のストローク）よりも短い。このエアシリンダ装置９，１０各々の前進用エア供給部９ａ，１０ａには、前進用エア供給管３５が途中で分岐して接続され、エアシリンダ装置９，１０各々の後退用エア供給部９ｂ，１０ｂには、後退用エア供給管３６に途中で分岐して接続されている。前進用エア供給管３５と後退用エア供給管３６とには、空圧源３７の加圧エアが切換弁３８によって切り換えて供給されるようになっている。

上部電極１は、図３に示すように、下部に、内筒４１と、該内筒４１に嵌められた外筒４２と、内筒４１の下端部にテーパ嵌合によって交換可能に装着された電極チップ４３とを備えている。内筒４１の下部には大径筒孔４４が形成され、上部には小径筒孔４５が形成され、電極チップ４３には上下方向のピン孔４６が形成されている。内筒４１の大径筒孔４４にはガイドピン４７が下部をピン孔４６から出没するように収容されている。

ガイドピン４７は、図４に示すように、上端部に大径頭部４７ａを有し、この頭部４７ａと、電極チップ４３のピン孔４６の周縁との間に介装されたスプリング（付勢手段）４９によってピン孔４６に没入するように付勢されている。ガイドピン４７には上端が該ガイドピン４７の上面に開口したエア通路４８が軸方向に形成されている。ガイドピン４７の先端部周面の直径方向に相対する位置には、エア通路４８の下端より斜め上向きに延びた２つのエア吹出孔４９が開口している。

内筒４１の上端部には中間筒５１を介して上部筒５２が連接され、該上部筒５２のエア導入口５３にエア管５４を介して加圧エアを供給するためのエア源５５が接続されている。エア管５４には給気と排気とに切り換わる切換弁（図示省略）が接続されている。

外筒４２の上端大径部の周面には、内筒４１及び電極チップ４３を冷却する冷却水の入口５６と出口５７とが直径方向に相対するように開口している。内筒４１と外筒４２との間には、冷却水入口５６から延びる冷却水往路５８と、冷却水出口５７に通ずる冷却水復路５９とが形成されている。冷却水の往路５８と復路５９とは、外筒４２の下端部において内筒４１の周囲を巡る環状路によって繋がっている。

＜作動＞
上記構成において、エアシリンダ装置９，１０各々の後退用エア供給部９ｂ，１０ｂに加圧エアが供給されると、図５に示すように、ナット受け５及び可動ガイド８は後退した状態になる。ナット受け５が後退した状態では、図２に示すように、ナット受け５のピン１１がストッパ１２の係合部２９に係合して該ストッパ１２が後退し、当て部２７がナット通路２１の後側の内壁面と面一になる。これにより、シュート最下端のナットＮがナット受け５のピン１１の前方位置に着地し、溶接用突起が下側になるようにストッパ１２の当て部２７に寄り掛かった状態になる。

ナットＮを上部電極１の下方のナット供給位置に供給するときは、事前に上部電極１のエア通路４８に加圧エアが供給される。これにより、図４に示すように、ガイドピン４７は、その大径頭部４７ａにエア圧を受けて電極チップ４３のピン孔４６から突出し、さらに、エア吹出孔４９から斜め上方に向かってエアが吹き出した状態になる。

切換弁３８の切り換えにより、エアシリンダ装置９，１０各々の前進用エア供給部９ａ，１０ａに加圧エアが供給されると、ナット受け５及び可動ガイド８が上部電極１の下方のナット供給位置に向かって前進する。ナット受け５の前進に伴ってストッパ１２も前進するが、ストッパ１２は水平ピン２５によって途中で前進が止められるため、その後はナット受け５のみが前進する。これにより、最下端のナットＮは、ストッパ１２による支えがなくなるため、ナット受け５の上面に倒れ、そのねじ孔がピン１１に嵌まる。ストッパ１２は次のナットＮを落下しないようにナット通路２１の下部前側の内壁面に押さえ付けた状態になる。

ナット受け５及び可動ガイド８の前進において、可動ガイド８は、そのストロークが短いために、図６に示すように、ナット受け５よりも先に、ガイド先端がナット供給位置に臨んだ前進端に達する。この状態で、ナット受け５は前進を継続する。

ナットＮは、キックバネによって、ナット受け５と共に上方に付勢されているが、前進途中までは固定ガイド７によって跳ね上がりが押さえられ、ナット受け５からの脱落が防止される。固定ガイド７を通過すると今度は、可動ガイド８によってナットＮの跳ね上がり・脱落が防止される。可動ガイド８の先端がナット供給位置に臨んだ状態になっているため、ナットＮの跳ね上がりは、ナット供給位置に到達するまで可動ガイド８によって押さえられる。

ナットＮがナット供給位置に到達すると、可動ガイド８による押さえがなくなる。このため、キックバネの付勢によってナット受け５が図１に示すように上方へ回動してピン１１が上部電極１のガイドピン４７に当たり、ナットＮが跳ね上がってガイドピン４７に嵌まる。ナットＮは、エア吹出孔４９から吹き出しているエアによってガイドピン４７に保持された状態になる。

しかる後、切換弁３８が切り換えられて、エアシリンダ装置９，１０各々の後退用エア供給部９ｂ，１０ｂに加圧エアが供給される。これにより、ナット受け５は、ナット供給位置からナット受け位置に後退し、可動ガイド８は、その先端がナット供給位置から手前側に離れるように後退する。そうして、ナットＮを保持した上部電極１が下降し、下部電極２上のワークＷにナットＮが溶接される。

なお、上記実施形態では、可動ガイド８を駆動する第２エアシリンダ装置１０のストロークを短くしたが、本発明は、長いストロークのシリンダ、その他の第２駆動手段を用いることができ、その場合は、可動ガイド８がナット供給位置に前進した後に、ナット受け５がナット供給位置に到達するように、ナット受け用の第１駆動手段と可動ガイド用の第２駆動手段とをシーケンス制御するようにすればい。

また、上記実施形態では、上部電極１のガイドピン４７にナットＮをエアによって保持するようにしたが、上部電極１に磁石を設けて磁力で保持し、ナットＮをワークＷに供給した後に上昇するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ナット供給位置においてナットＮを跳ね上げて上部電極１に保持させるようにしたが、ナットＮをナット供給位置に供給した後に可動ガイド８を後退させ、その状態で上部電極１を下降させてナット受け５からナットＮを受け取りワークＷに供給するようにしてもよい。この場合、上部電極１は、ナット受け５をキックバネの付勢に抗して下方へ回動するように押し下げて下降していくことになる。

本発明に係るナット供給装置を一部省略して示す側面図である。 シュートの下部構造を示す断面図である。 上部電極の構造を示す断面図である。 上部電極の下端部の構造を示す拡大した断面図である。 ナット供給装置の一部をナット受け及び可動ガイドが後退した状態で示す側面図である。 ナット供給装置の一部を可動ガイドがナット受けよりも先に前進した状態で示す側面図である。

１ 上部電極
２ 下部電極
３ ナット供給装置
４ ナット供給シュート
５ ナット受け
６ ナット供給用ガイド手段
７ 固定ガイド
８ 可動ガイド
９ 第１エアシリンダ装置（第１駆動手段）
１０ 第２エアシリンダ装置（第２駆動手段）
Ｎ ナット
Ｗ ワーク

Claims (2)

1. 上部電極と下部電極との間にワークとナットとを挟み通電することによって溶接する抵抗溶接装置の上記上部電極と下部電極との間にナットを供給する抵抗溶接用ナット供給装置であって、
   ナットを供給するシュートと、
   上記シュートからナットを受けるナット受けと、
   上記ナット受けを、上記シュート下方のナット受け位置から上記上部電極下方のナット供給位置に進退させる第１駆動手段と、
   上記ナット受けの進退経路に沿ってその上側に配置され、上記ナット受けによるナットの供給をガイドするガイドと、
   上記ガイドを、上記ナット供給位置の手前から、該ガイドの先端が該ナット供給位置に臨む状態になるように進退させる第２駆動手段とを備えていることを特徴とする抵抗溶接用ナット供給装置。
2. 請求項１において、
   上記第１駆動手段は第１エアシリンダ装置によって構成され、上記第２駆動手段は第１エアシリンダ装置よりもストロークが短い第２エアシリンダ装置によって構成され、
   上記第１及び第２の両エアシリンダ装置に上記ナット受け及びガイドを前進させるための共通の前進用エア供給管が途中で分岐して接続されていることを特徴とする抵抗溶接用ナット供給装置。

Images