JP6160921B2 - 部品供給装置 - Google Patents

Description

この発明は、仮止室に一時係止されている部品を、進退作動式の供給ロッドによって目的箇所へ送給する部品供給装置に関している。

特許第３９８５２３７号公報には、部品供給通路から仮止室に進入してきたプロジェクションナットを、ストッパ部材で受け止めて一時係止するとともに、進退動作式供給ロッドのガイド孔が仮止室に開口し、前記ナットを供給ロッドに保持して目的箇所へ供給することが記載されている。

特許第３９８５２３７号公報

上記特許文献１に記載されている技術は、図６に示されている。すなわち、部品供給通路５０を形成する供給管５１と供給ロッド５２を進退可能な状態で収容しているガイド筒５３が直交した位置関係で溶接され、これによって仮止室５４が形成されている。ストッパ部材５５は分厚い板状の部材で構成され、ガイド筒５３に形成した平坦な取り付け面５６に押し付けた状態で固定されている。この固定は、ガイド筒５３に溶接した固定片５７にねじ込んだ固定ボルト５８によって行われている。ストッパ部材５５に永久磁石５９が埋め込まれている。

このような構成により、ここでの部品はプロジェクションナット６０であり、供給ロッド５２にはねじ孔に進入するガイドロッド６１と、プロジェクションナット６０の端面を押し下げる押圧面６２が形成されている。

部品供給通路５０を通過してきたナット６０は仮止室５４に入り、永久磁石５９で吸着されて一時係止される。ついで、供給ロッド５２が進出してガイドロッド６１がねじ孔内に進入し、押圧面６２がナットの端面を押し下げて、ナット６０を目的箇所に供給する。目的箇所の代表的なものは、図示していないが、電気抵抗溶接電極のガイドピンである。

上述のような構成においては、供給ロッド５２を案内するガイド筒５３とストッパ部材５５が別々の部品であるため、ガイド筒５３とストッパ部材５５の相対位置が正確に設定されない、という問題がある。つまり、取り付け面５６がわずかでも傾斜していたり、ガイド筒５３内の供給ロッド５２が偏心していたりすると、ガイドロッド６１とねじ孔との同軸性が維持できなくなり、ガイドロッド６１がねじ孔内に正確に進入できない、という問題が発生する。

このような問題は、仮止室５４が複数の部材で構成され、しかもストッパ部材５５の停止表面と供給ロッド５２の軸線の相対位置が正確に追求しきれないことが、要因になっている。

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、仮止室に一時係止されている部品と、供給ロッドとの相対位置を正確に求めて、供給ロッドの軸線と部品の軸線が合致できる部品供給装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、部品供給通路が形成されている供給管に連通した部品の仮止室と、この仮止室に一時係止されている部品を目的箇所へ送給する進退作動式の供給ロッドを備えた形式の部品供給装置において、前記仮止室が停止ブロック部材に形成され、仮止室を形成する内壁の一部に形成された部品の停止基準面と前記停止ブロック部材に形成された前記供給ロッドのガイド孔が、供給ロッドの軸線と部品の軸線が合致するように、所定の相対位置関係に設定されており、前記停止ブロック部材はその外面をヘッド本体に形成した切欠き部の内面に密着させた状態でヘッド本体に結合され、前記ヘッド本体に前記供給管が結合されていることを特徴とする部品供給装置である。

仮止室を形成する内壁の一部に形成された部品の停止基準面と、前記停止ブロック部材に形成された前記供給ロッドのガイド孔が、供給ロッドの軸線と部品の軸線が合致するように、所定の相対位置関係に設定されている。換言すると、単一の停止ブロック部材に、部品の停止基準面と供給ロッドのガイド孔が形成されている。このように単一の部材に停止基準面とガイド孔が形成されているので、停止基準面の位置とガイド孔の軸線との相対位置が正確に求められる。

例えば、停止基準面とガイド孔を工作機械で加工する場合には、停止基準面を最初に加工し、その後、停止基準面を基準的な面にしてガイド孔の軸心位置を求め、孔開け加工や仕上げ加工を行う。あるいは、ガイド孔の孔開け加工を先に行い、ガイド孔の軸線を拠り所にして停止基準面を求めることも可能である。

このように高精度で製作されるべき停止基準面とガイド孔が単一の部材である停止ブロック部材に形成されているので、上述の相対位置が正確に追求できるとともに、停止ブロック部材が１つの部品として部品供給装置に組み付けられるので、装置の製作が簡素化され、生産性や原価の面で有利である。

装置全体の側面図と要部の断面図である。 停止ブロック部材の斜視図や要部の断面図である。 装置全体の側面図やヘッド本体の斜視図である。 停止ブロック部材の変型例を示す斜視図である。 異なった部品の場合を示す断面図である。 従来例の断面図である。

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〜図４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。

本願発明で供給の対象とされる部品は、プロジェクションナット、フランジ付き孔あき軸状部品、突起付き部品など種々なものが挙げられる。この実施例での部品は、フランジ付き孔あき部品に属するものである。

それは、図１（Ｅ）に示されている。鉄製の部品は符号１で示され、円形の平板状のフランジ２に円筒３が同心状に一体化されたもので、中央に貫通孔４が形成されている。以下に説明する装置の各部構成は、図１（Ｅ）に示された部品形状に相応したものとされている。

つぎに、部品供給装置の全体構成について説明する。

図１（Ａ）は、部品供給装置１００の側面図であり、図示していないが、パーツフィーダあるいは直進フィーダから伸びてきている供給管５がヘッド本体６に接合されている。このヘッド本体６は、主部材である送給ベース部材７と、同部材７と一体になった補助ベース部材８を有しており、両部材７と８はほぼ逆Ｌ字型をなすように組み合わせてある。パーツフィーダや直進フィーダから伸びてきている供給管５が補助ベース部材８の下側に、ボルト付けなどで結合されている。なお、ヘッド本体６の形状は、送給ベース部材７や補助ベース部材８の大きさや形状によって、いろいろと変化する。

部品が上記のように、フランジ２と円筒３から構成されているので、それに適した部品供給通路１１が形成されている。この部品供給通路１１は、フランジ２が通過する幅の広いフランジ通過通路１２と、このフランジ通過通路１２の中央部から下方に伸びている円筒通過通路１３から構成されている。円筒通過通路１３の幅は、フランジ通過通路１２の幅よりも狭く形成されており、こうすることによって、フランジ通過通路１２の両側に細長い滑動面１４が形成されている。

このようないわゆるＴ字型の通路空間は、フランジ通過通路１２と円筒通過通路１３によって形成され、部品１はフランジ２の下面が滑動面１４上を滑動し、円筒３は円筒通過通路１３内を通過するようになっている。
つまり、部品１は吊り下げ状態で移送される。

つぎに、停止ブロック部材について説明する。

停止ブロック部材１５は、ほぼ直方体の形状をしたステンレス鋼製ブロック材で構成されている。停止ブロック部材１５を組み入れるための切欠き部１０が送給ベース部材７の下側に形成されている。この切欠き部１０によって形成された空間に停止ブロック部材１５が嵌め込んである。切欠き部１０の内面に停止ブロック部材１５の外面が密着した状態になっている。このように停止ブロック部材１５をヘッド本体６に一体化するために、停止ブロック部材１５を貫通して送給ベース部材７にねじ込まれる固定ボルト１６が使用されている。

上記切欠き部１０は、図１（Ｄ）、図２、図３（Ｂ）に示すように、切欠くことによって平面状の垂直面１０Ａと天井面に相当する平面状の水平面１０Ｂが形成され、これらの面１０Ａ、１０Ｂに、停止ブロック部材１５の平面状の上面１５Ｂと平面状の後面１５Ａを密着させてある。このような単純な面密着だけで停止ブロック部材１５がヘッド本体６に一体化できるので、停止ブロック部材１５のヘッド本体６への取付けが簡単に行える。そして、上記の面密着であるから、停止ブロック部材１５とヘッド本体６の相対位置が正確に設定できる。また、上記面密着により、停止ブロック部材１５の取り付け強度も向上させやすくなる。

停止ブロック部材１５の下面の片側に、仮止室１７が形成されている。この仮止室１７には、入口開放部１８と出口開放部１９が設けられ、入口開放部１８は部品供給通路１１に連通し、出口開放部１９は供給ロッド２０の進出側に開放されている。

供給ロッド２０は、部品１の貫通孔４に差し込まれるガイドロッド２２と、このガイドロッド２２よりも大径の摺動ロッド２３と、ガイドロッド２２と摺動ロッド２３の境界部に形成された押圧面２４を有している。摺動ロッド２３は、停止ブロック部材１５に開けたガイド孔２５の内面を摺動する状態で、ガイド孔２５に挿入してある。送給ベース部材７に通過孔２６が開けられ、供給ロッド２０はここを貫通している。摺動ロッド２３の途中に摺動大径部２７が設けられ、これも通過孔２６の内面を摺動するようになっている。供給ロッド２０に形成されているガイドロッド２２、摺動ロッド２３、摺動大径部２７などは、断面が円形である。

送給ベース部材７の上端にエアシリンダ２８が固定され、そのピストンロッド２９が摺動大径部２７に結合してある。ピストンロッド２９、摺動大径部２７、摺動ロッド２３、ガイドロッド２２の各軸線は、軸線Ｏ−Ｏと同軸になっている。また、ガイド孔２５、貫通孔２６の軸線も軸線Ｏ−Ｏと同軸になっている。

仮止室１７を形成する内壁の一部が、部品１の停止基準面３０とされている。フランジ２が円形なので、部品供給通路１１の延長方向側に存在する停止基準面３０は、図２（Ａ）や（Ｃ）に示すように、円弧面とされている。円弧面の円弧の中心は軸線Ｏ−Ｏと同軸とされている。符号３１は仮止室１７の天井面であり、ここにガイド孔２５が開口している。停止基準面３０の円弧の大きさは、フランジ２の外周をぴったりと受止められる大きさであり、実際的には、フランジ２の直径よりもわずかに大きくしてある。

停止ブロック部材１５に仮止室１７を形成する方法としては、一般的な機械加工が採用される。最初に、仮止室１７の空間を切削し、その後、円弧面とされている停止基準面３０が形成される。この停止基準面３０の円弧と同軸の位置にガイド孔２５が開けられる。したがって、停止基準面３０の円弧の軸線とガイド孔２５の軸線が、軸線Ｏ−Ｏを共通軸とする同軸状態とされる。

図１（Ｄ）に示すように、仮止室１７に入った部品１は停止基準面３０で受止められるとともに、天井面３１にも密着するようになっている。こうするために、停止ブロック部材１５に吸引手段が採用されている。吸引手段としては、吸い込み空気で吸引するもの、磁力で吸引するものなど種々なものが採用できるが、ここでは後者の磁力式である。

図２にしたがって磁石の配置を説明すると、磁石３３は永久磁石であり、円柱状の形をしたものが２個採用されている。２個の磁石３３の配置箇所は、図２（Ｃ）に示すように、停止基準面３０の円弧の中心を通過する部品１の進入方向線に対して左右対称の位置であるとともに、同図（Ｂ）や（Ｄ）に示すように、天井面３１から離隔した位置とされている。磁石３３は、上記の箇所に停止ブロック部材１５内に埋設されているが、この埋設は外部から開けた挿入孔に、磁石３３を差し入れて外から蓋をし、溶接で仕上げたものである。

つぎに、部品の供給箇所について説明する。

部品１の供給箇所としては、電気抵抗溶接電極のガイドピンや部品１の挿入孔など種々なものがある。ここでは後者の挿入孔である。基台３４上に板状の相手方部品３５がクランプ機構（図示していない）などで固定されており、そこに開けられた挿入孔３６が供給の目的箇所である。この挿入孔３６も軸線Ｏ−Ｏと同軸とされている。

部品１が高速で移送されてきた場合には、部品１の質量が大きい場合などに、フランジ２の衝突で停止基準面３０に窪みができる恐れがある。このような恐れがあるときには、部品１を仮止室１７の手前で一旦停止をさせることが必要となる。そのために、図３（Ａ）に示すように、エアシリンダ３７で進退する規制ピン３８が設けてある。部品供給通路１１に進入した規制ピン３８で部品１を受け止めて一旦停止を行い、その後、規制ピン３８を後退させて、部品１を低速で仮止室１７に供給する。

図４は、部品１が四角いプロジェクションナットになった場合の仮止室１７を示す斜視図である。この場合の停止基準面は、ナットの前面と両横側面を受止める３つの平面３９である。この停止基準面３９とガイド孔２５が、供給ロッド２０の軸線とプロジェクションナットのねじ孔軸線が合致するように、所定の相対位置関係に設定されている

つぎに、本装置の作動を説明する。

パーツフィーダや直進フィーダから送出された部品１が部品供給通路１１を通過してきて仮止室１７に入り込む。このときに磁石３３に吸引されてフランジ２の外周縁が停止基準面３０で受け止められるとともに、フランジ２が天井面３１に密着して、部品１は軸線Ｏ−Ｏと同軸位置に停止する。その後、供給ロッド２０が進出すると、ガイドロッド２２が貫通孔４内に進入する。さらに供給ロッド２０が進出すると、今度は、押圧面２４がフランジ２の上面に密着して、磁石３３の吸引力に抗して部品１が出口開放部１９から押し出されて、円筒３が挿入孔３６内に挿入される。供給ロッド２０の進出速度は、部品１の落下速度よりも速くしてあり、こうすることにより部品１が押圧面２４から離れることを防止している。

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。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。

上述の供給ロッドの進退動作は、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１の作用効果は、つぎのとおりである。

仮止室１７を形成する内壁の一部に形成された部品１の停止基準面３０や３９と、停止ブロック部材１５に形成された供給ロッド２０のガイド孔２５が、供給ロッド２０の軸線と部品１の軸線が合致するように、所定の相対位置関係に設定されている。換言すると、単一の停止ブロック部材１５に、部品１の停止基準面３０と供給ロッドである摺動ロッド２３のガイド孔２５が形成されている。このように単一の部材に停止基準面３０とガイド孔２５が形成されているので、停止基準面３０の位置とガイド孔２５の軸線との相対位置が正確に求められる。

例えば、停止基準面３０や３９とガイド孔２５を工作機械で加工する場合には、停止基準面３０や３９を最初に加工し、その後、停止基準面３０や３９を基準的な面にしてガイド孔２５の軸心位置を求め、孔開け加工や仕上げ加工を行う。あるいは、ガイド孔２５の孔開け加工を先に行い、ガイド孔２５の軸線を拠り所にして停止基準面３０や３９を求めることも可能である。

このように高精度で製作されるべき停止基準面３０や３９とガイド孔２５が単一の部材である停止ブロック部材１５に形成されているので、上述の相対位置が正確に追求できるとともに、停止ブロック部材１５が１つの部品として部品供給装置１００に組み付けられるので、装置の製作が簡素化され、生産性や原価の面で有利である。

平面状の垂直面１０Ａと天井面に相当する平面状の水平面１０Ｂが形成され、これらの面１０Ａ、１０Ｂに、停止ブロック部材１５の平面状の上面１５Ｂと平面状の後面１５Ａを密着させてある。このような単純な面密着だけで停止ブロック部材１５がヘッド本体６に一体化できるので、停止ブロック部材１５のヘッド本体６への取付けが簡単に行える。そして、上記の面密着であるから、停止ブロック部材１５とヘッド本体６の相対位置が正確に設定できる。また、上記面密着により、停止ブロック部材１５の取り付け強度も向上させやすくなる。

図５は、本発明の実施例２を示す。

この実施例２は、部品１の形状が変更されたもので、円形部材４０の中央に突起４１が形成されている。摺動ロッド２３の下端面に受入孔４２が設けられ、その奥に磁石４３が嵌め込んである。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。

摺動ロッド２３が進出すると、突起４１が相対的に受入孔４２内に進入し、磁石４３で保持される。その後、部品１は目的箇所に送給される。それ以外の作動は、先の実施例１と同じである。

上述のように、本発明の装置によれば、仮止室に一時係止されている部品と供給ロッドとの相対位置を正確に求めて、供給ロッドの軸線と部品の軸線が合致するようにすることができる。したがって、自動車の車体組立工程や、家庭電化製品の板金組立工程などの広い産業分野で利用できる。

１ 部品、プロジェクションナット
２ フランジ
３ 円筒
４ 貫通孔
５ 供給管
６ ヘッド本体
１０ 切欠き部
１１ 部品供給通路
１２ フランジ通過通路
１３ 円筒通過通路
１４ 滑動面
１５ 停止ブロック部材
１７ 仮止室
２０ 供給ロッド
２２ ガイドロッド
２３ 摺動ロッド
２４ 押圧面
２５ ガイド孔
３０ 停止基準面
３３ 磁石
３９ 平面
１００ 部品供給装置
Ｏ−Ｏ 軸線

Claims (1)

1. 部品供給通路が形成されている供給管に連通した部品の仮止室と、この仮止室に一時係止されている部品を目的箇所へ送給する進退作動式の供給ロッドを備えた形式の部品供給装置において、前記仮止室が停止ブロック部材に形成され、仮止室を形成する内壁の一部に形成された部品の停止基準面と前記停止ブロック部材に形成された前記供給ロッドのガイド孔が、供給ロッドの軸線と部品の軸線が合致するように、所定の相対位置関係に設定されており、前記停止ブロック部材はその外面をヘッド本体に形成した切欠き部の内面に密着させた状態でヘッド本体に結合され、前記ヘッド本体に前記供給管が結合されていることを特徴とする部品供給装置。

Images