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【発明の名称】 溶接装置用部品供給装置
【発明者】 【氏名】青山 好高

【氏名】青山 省司

【要約】 【課題】移動電極の被供給位置と溶接位置が変化した場合に、それに追従することのできる機構を部品供給装置に装備することを目的とする。

【構成】溶接装置50は、移動電極12と可動電極14とによって構成され、部品1が移動電極12に供給される被供給位置と、この被供給位置から回転して部品1を鋼板部品13に溶着しうる溶接位置をとるものであって、部品供給装置100は、移動電極12の回転移動空間22から部品の供給通路部材33を離隔させる離隔調節手段45と、部品の保持ヘッド34を部品の受領位置と移動電極への供給位置を往復させる往復駆動手段49と、保持ヘッド34を移動電極側へ移動させる進退駆動手段38と、受領位置と供給位置との往復距離調節手段59と、保持ヘッド34と移動電極12との間隔調節手段76とを含んでいる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
部品供給装置が装着される溶接装置は、少なくとも回転軸に結合されているとともに移動電極が取付けられている回転基部材と、前記回転軸を回転させる回転駆動手段と、前記移動電極と対をなす可動電極とによって構成され、前記回転駆動手段の回転角度は、部品供給装置からの部品が移動電極の保持部に供給される被供給位置と、この被供給位置から回転して部品を相手方部材に溶着しうる溶接位置をとるように設定されたものであって、
前記部品供給装置は、移動電極の回転移動空間から部品の供給通路部材を離隔させる離隔調節手段と、部品を保持する保持ヘッドと、この保持ヘッドを前記供給通路部材からの部品を受領する受領位置と部品を移動電極に供給する供給位置との2位置をとらせるとともにこの2位置間を往復させる往復駆動手段と、保持ヘッドを所定位置まで移動電極側へ移動させる進退駆動手段と、前記受領位置と前記供給位置との間の往復距離を調節する往復距離調節手段と、保持ヘッドと移動電極との間隔を調節する間隔調節手段とを含んで構成されていることを特徴とする溶接装置用部品供給装置。
【請求項2】
前記保持ヘッドは、前記進退駆動手段によって移動する基部材上に配置されている請求項1記載の溶接装置用部品供給装置。
【請求項3】
前記往復駆動手段は、保持ヘッドを直線方向に進退させる形式のものである請求項1または請求項2記載の溶接装置用部品供給装置。
【請求項4】
前記往復駆動手段は、保持ヘッドを円弧方向に進退させる形式のものである請求項1または請求項2記載の溶接装置用部品供給装置。
【請求項5】
前記往復距離調節手段は、保持ヘッドを直線的に進退させる往復駆動手段の進退長さを調節する機構である請求項3記載の溶接装置用部品供給装置。
【請求項6】
前記往復距離調節手段は、保持ヘッドを円弧移動させる往復駆動手段の円弧移動半径を調節する機構である請求項4記載の溶接装置用部品供給装置。
【請求項7】
前記往復駆動手段は、回転出力手段の回転運動を直線運動に変換する駆動ユニットによって形成されている請求項1〜請求項3のいずれかに記載の溶接装置用部品供給装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
この発明は、移動電極が、その保持部に部品が供給される被供給位置と、この被供給位置から移動して部品を相手方部材に溶着しうる溶接位置とされる溶接装置の部品供給装置に関している。
【背景技術】
【0002】
移動電極が、前記被供給位置と溶接位置との間を往復する形式のものとして、特許第2509103号公報に開示された技術がある。これは、可動電極が最も後退した被供給位置において供給ロッドから部品が供給され、その後、可動電極が直線的に進出して溶接位置に移動し、部品が相手方部材に加圧され溶接電流の通電がなされるものである。
【特許文献1】特許第2509103号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上述のように、移動電極が被供給位置と溶接位置との間を往復する形式のものにおいては、移動電極の往復移動に要する空間に部品供給管のような他の部材が侵入することがあると、移動電極がこの部材に干渉するという問題がある。とくに、上記往復移動が回転運動によって行われる場合には、この回転空間内に部品供給管などが侵入しないようにすることが不可欠である。
【0004】
前記のように、往復移動が回転運動である場合には、移動電極の長さが変更されたときに、回転中心と移動電極先端部との回転半径が大きくなったり小さくなったりして、前記被供給位置や溶接位置が変位するので、部品供給装置にはこの変位に追従できる機構を備える必要がある。
【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、移動電極の被供給位置と溶接位置が変化した場合に、それに追従することのできる機構を部品供給装置に装備することを目的とする。
【問題を解決するための手段】
【0006】
請求項1記載の発明は、部品供給装置が装着される溶接装置は、少なくとも回転軸に結合されているとともに移動電極が取付けられている回転基部材と、前記回転軸を回転させる回転駆動手段と、前記移動電極と対をなす可動電極とによって構成され、前記回転駆動手段の回転角度は、部品供給装置からの部品が移動電極の保持部に供給される被供給位置と、この被供給位置から回転して部品を相手方部材に溶着しうる溶接位置をとるように設定されたものであって、前記部品供給装置は、移動電極の回転移動空間から部品の供給通路部材を離隔させる離隔調節手段と、部品を保持する保持ヘッドと、この保持ヘッドを前記供給通路部材からの部品を受領する受領位置と部品を移動電極に供給する供給位置との2位置をとらせるとともにこの2位置間を往復させる往復駆動手段と、保持ヘッドを所定位置まで移動電極側へ移動させる進退駆動手段と、前記受領位置と前記供給位置との間の往復距離を調節する往復距離調節手段と、保持ヘッドと移動電極との間隔を調節する間隔調節手段とを含んで構成されていることを特徴とする溶接装置用部品供給装置である。
【発明の効果】
【0007】
移動電極に保持される部品、例えば、プロジェクションボルトのような軸状部品の長さが変更される場合、移動電極の長さもそれに合わせて変更される。このような変更がなされると、移動電極の回転中心と移動電極先端部との回転半径が大きくなったり小さくなったりして、移動電極の前記被供給位置と溶接位置が移動する。前記回転半径が大きくなる場合には、部品供給管のような供給通路部材の配置箇所が移動電極の移動空間内に侵入しないようにするとともに、前記保持ヘッドの位置も変更しなければならない。また、前記回転半径が小さくなる場合には、前記保持ヘッドの位置を変更するとともに、供給通路部材の配置箇所も保持ヘッドの位置変更に合わせて変更しなければならない。
【0008】
前記回転半径が大きくなる場合には、離隔調節手段を調節することによって、部品供給管などの供給通路部材が移動電極の回転空間内に侵入しないように調節される。これにともなって、被供給位置に待機している移動電極と保持ヘッドとの間隔が適正化されるように、間隔調節手段を調節して回転中心から保持ヘッドまでの間隔を拡大する。さらに、往復駆動手段の往復距離を往復距離調節手段で調節して、前記受領位置の保持ヘッドと供給通路部材の位置とを合致させる。
【0009】
一方、前記回転半径が小さくなる場合には、離隔調節手段を調節することによって、部品供給管などの供給通路部材が移動電極の回転空間から離れすぎないように調節され、往復駆動手段の往復距離が過大になったり、装置全体のスペースが過大になったりすることが防止される。これにともなって、被供給位置に待機している移動電極と保持ヘッドとの間隔が適正化されるように、間隔調節手段を調節して回転中心から保持ヘッドまでの間隔を縮小する。さらに、往復駆動手段の往復距離を往復距離調節手段で調節して、前記受領位置の保持ヘッドと供給通路部材の位置とを合致させる。
【0010】
このようにして、離隔調節手段,間隔調節手段および往復距離調節手段などの調節を複合させることにより、前記回転半径の拡大や縮小に対応させて部品供給装置を正常に動作させることが可能となる。
【0011】
とくに、溶接装置が、少なくとも回転軸に結合されているとともに移動電極が取付けられている回転基部材と、前記回転軸を回転させる回転駆動手段と、前記移動電極と対をなす可動電極とによって構成され、前記回転駆動手段の回転角度は、部品供給装置からの部品が移動電極の保持部に供給される被供給位置と、この被供給位置から回転して部品が相手方部材に溶着しうる溶接位置をとるように設定されているものにおいて、離隔調節手段,間隔調節手段および往復距離調節手段などの調節を複合させて、正常な部品供給動作を確保することができ、既存の移動電極回転式の溶接装置に部品供給装置を追加的に装備する場合において効果的である。
【0012】
請求項2記載の発明は、前記保持ヘッドは、前記進退駆動手段によって移動する基部材上に配置されている請求項1記載の溶接装置用部品供給装置である。
【0013】
このように進退駆動手段とともに移動する基部材上に保持ヘッドが配置されているので、進退駆動手段の動作どおりに保持ヘッドが変位し、保持ヘッドと被供給位置に待機している移動電極との間隔が適正に設定され、正確な動作がえられる。
【0014】
請求項3記載の発明は、前記往復駆動手段は、保持ヘッドを直線方向に進退させる形式のものである請求項1または請求項2記載の溶接装置用部品供給装置である。
【0015】
このような直線方向の保持ヘッドの往復動作により、信頼性の高い部品供給装置がえられる。
【0016】
請求項4記載の発明は、前記往復駆動手段は、保持ヘッドを円弧方向に進退させる形式のものである請求項1または請求項2記載の溶接装置用部品供給装置である。
【0017】
このような円弧方向の保持ヘッドの往復動作により、信頼性の高い部品供給装置がえられる。
【0018】
請求項5記載の発明は、前記往復距離調節手段は、保持ヘッドを直線的に進退させる往復駆動手段の進退長さを調節する機構である請求項3記載の溶接装置用部品供給装置である。
【0019】
このような往復駆動手段の進退長さを調節する機構を用いて、保持ヘッドの前記受領位置と供給通路部材との相対位置を正確に設定することができる。
【0020】
請求項6記載の発明は、前記往復距離調節手段は、保持ヘッドを円弧移動させる往復駆動手段の円弧移動半径を調節する機構である請求項4記載の溶接装置用部品供給装置である。
また、請求項7記載の発明は、前記往復駆動手段は、回転出力手段の回転運動を直線運動に変換する駆動ユニットによって形成されている請求項1〜請求項3のいずれかに記載の溶接装置用部品供給装置である。
【0021】
このような往復駆動手段の円弧移動半径を調節する機構を用いて、保持ヘッドの前記受領位置と供給通路部材との相対位置を正確に設定することができる。
請求項7記載の駆動ユニットを用いることによって、構造の簡素化が行える。そして、駆動ユニットを電動モータで構成することによって、制御が行いやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
つぎに、本発明の溶接装置用部品供給装置を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例1】
【0023】
図1〜図5は、実施例1を示す。
【0024】
実施例1において溶接される部品の説明をする。
【0025】
部品は軸状部品であり、図1(B)に示すように、ここでは鉄製のプロジェクションボルト1である。このプロジェクションボルト1は、雄ねじが形成された軸部2と、この軸部2と一体に形成された円盤状のフランジ部3と、このフランジ部3の中央部に設けられた円形の溶着用突起4から構成されている。なお、以下の説明において、この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。
【0026】
つぎに、部品供給装置が装着される溶接装置について説明する。
【0027】
図1〜図3に示すように、工場の床面5から起立している支持脚6に、厚板で作られた平坦な基台7が強固に支持されている。この基台7に取付けられた支持台8に2つの軸受部材9,9が固定され、これに回転軸10が支持されている。この回転軸10の端部に四角いブロック形状の回転基部材11が結合され、この回転基部材11に移動電極12が結合されている。この移動電極12は、180度間隔とされ一直線上に配置されている。前記回転軸10の軸線は、基台7と平行になっていて図1(A)の紙面に対して垂直方向とされている。そして、移動電極12の軸線は、各図から明らかなように、回転軸10の軸線と直交している。
【0028】
前記移動電極12は、後述の部品供給装置100からボルト1の供給を受ける「被供給位置」と、移動電極12に保持されたボルト1が相手方部材である鋼板部品13に溶着される「溶接位置」の2位置をとるようになっている。ここでは、2本の移動電極が前記のように180度間隔で配置され、図1(A)の下側の電極位置が「被供給位置」であり、上側の電極位置が「溶接位置」である。「溶接位置」にある移動電極12にボルト1が保持され、その上に鋼板部品13が載置されている。この移動電極12と対をなす可動電極14が移動電極12と同軸状態で配置されている。
【0029】
移動電極12を回転させる手法としては、種々なものが採用できる。例えば、回転軸10に所定角度の回転出力をするステッピングモータを取り付けたり、ラック・ピニオン機構を採用したりする。ここでは、後者の構造が採用されている。すなわち、回転軸10に取付けられたピニオン16にラック17をかみ合わせて、ラック17を進退させて移動電極12を180度にわたって往復回転をさせる。ラック17の進退動作は、図2に示すように、エアシリンダ18によって行われる。このエアシリンダ18は、支持部材19によって基台7に固定されている。
【0030】
なお、基台7上に支柱20が起立した状態で固定され、その上部に可動電極14を進退させるエアシリンダ21が固定されている。
【0031】
回転軸10の回転中心から移動電極12の先端部までの距離が回転半径であり、回転軸10が回転すると移動電極12の回転空間22は、図1(A)に示す円形線のようになる。
【0032】
前記回転基部材11に隣接させて円筒部23が形成され、ここに通電用のコンタクタ24が圧接されるようになっている。コンタクタ24の進退動作は、支持脚6に固定したエアシリンダ25によっておこなわれる。また、回転軸10にストッパアーム26が固定され、ストッパボルト27によって回転軸10の停止位置が設定される。このストッパボルト27は、図1(A)に示すように、180度間隔で2箇所に配置され、支持台8に固定した支持板28に取り付けられている。なお、符号29は、ストッパアーム26の停止動作に緩衝作用を付与するダンパーである。
【0033】
移動電極12にボルト1を保持するために保持部が設けてある。この保持部は、図1(B)および図4に示されている受入孔30である。この受入孔30は、移動電極12の中心部に開口させたもので、その中心線は移動電極12の軸線と同軸である。受入孔30の奥部に永久磁石31が固定され、受入孔30に挿入されたボルト1の軸部2が吸引されて、ボルト1の抜け落ちが防止されている。
【0034】
上述の溶接装置は、符号50で示されている。図1(A)の下側の移動電極12にボルト1が挿入されてから、回転軸10の回転でボルト1が上方の溶接位置に移動する。ボルト1のフランジ部3に鋼板部品13が載置されてから、可動電極14が進出して鋼板部品13を加圧し、溶接電流が通電される。これにより溶着用突起4が鋼板部品13に溶着する。
【0035】
つぎに、前記溶接装置50に組み付けられる部品供給装置100を説明する。
【0036】
プロジェクションボルト1は、パーツフィーダ32から供給通路部材である部品供給管33をへて所定の箇所まで送給されてくる。部品供給管33の端部に対向させて、ボルト1を保持する保持ヘッド34が配置してある。
【0037】
前記保持ヘッド34は、図4に示すように、上向きに開放した収容カップ35によって構成され、この収容カップ35に収容孔36が設けられている。この収容孔36の底部にフランジ部3が着座した状態でボルト1が保持され、この状態で軸部2が収容カップ34から突き出ている。なお、図示していないが、収容孔36の底部に永久磁石を埋設して、フランジ部3を安定した状態で収容孔36内に着座させることが望ましい。
【0038】
進退駆動手段であるエアシリンダ38が、図1(A),図4および図5(A)の上下方向に進退ストロークをするように支持板39に固定されている。この支持板39は、床面5に固定されている。前記エアシリンダ38は、ピストンロッド40が2本進退して動作安定性の良好なものとされている。ピストンロッド40が結合されている結合版41に、厚板で作られた基部材42がボルト付けあるいは溶接などで一体化されている。
【0039】
前記基部材42に結合された支持板43が上方に起立した状態で伸ばされ、その上端にほぼ水平方向の姿勢で固定板44がボルト付けなどで一体化されている。基部材42は基台7と平行に配置され、支持板43は基部材42から垂直に起立しており、固定板44は基部材42と平行になっている。この固定板44に前記部品供給管33が取り付けられている。
【0040】
部品供給管33と前記回転空間22との間隔を適正な寸法とするために、支持板43を図1(A)や図4の左右方向に移動させる離隔調節手段45が設けられている。この離隔調節手段45の具体的な構造は、支持板43の位置を基部材42に対して図4の左右方向に調節できるものであればよく、例えば、長孔と固定ボルトとの組合せや、スライド溝と固定ボルトの組合せなどで実現することができる。ここでは、前者の構造が採用されている。
【0041】
すなわち、図5(A)におけるB矢視図が同図の(B)図であり、支持板43の下部に左右方向に伸びる長孔46が設けられ、この長孔46を貫通して基部材42にねじ込まれる固定ボルト47が2本配置されている。したがって、固定ボルト47を緩めて支持板43を長孔方向にずらせてから再び固定ボルト47を締め付けて、部品供給管33と前記回転空間22との間隔を適正な寸法に設定する。
【0042】
前記保持ヘッド34を、前記部品供給管33からのボルト1を受領する受領位置とボルト1を被供給位置に待機している移動電極12に供給する供給位置との2位置をとらせるために、この2位置間を往復させる往復駆動手段49が設けられている。この往復駆動手段49は、進退出力をする電動モータやエアシリンダなどいろいろな方式で構成することができる。ここでは後者の例である。基部材42から起立させた状態でブラケット48が取付けられ、これにエアシリンダ51が固定されている。
【0043】
前記エアシリンダ51のピストンロッド52に間座ブロック53が固定され、この間座ブロック53の上に保持ヘッド34が結合してある。この結合は、保持ヘッド34と一体化されているアーム部材54が間座ブロック53にボルト付けなどで固定されてなされている。
【0044】
エアシリンダ51が進退動作をすると、保持ヘッド34は部品供給管33に合致した受領位置と、被供給位置に待機状態となっている移動電極12との間を往復する。エアシリンダ51が進出して軸部2が移動電極12の受入孔30と同軸になった位置で停止する。その後、エアシリンダ38の動作でエアシリンダ51や保持ヘッド34などが一斉に上昇すると、軸部2が受入孔30内に挿入され、永久磁石31で吸引される。それからエアシリンダ38がもどり、さらにエアシリンダ51がもどる動作をする。
【0045】
なお、図示していないが、軸部2の先端部が受入孔30内に進入した時期に、収容カップ35の底部から圧縮空気を噴射して、軸部を積極的に受入孔30内に送り込むようにすると、一層確実な動作が得られる。
【0046】
この実施例では、保持ヘッド34の往復動作を安定したものとするために、すなわち保持ヘッド34の重さで保持ヘッド34が下方に移動しないようにするために、間座ブロック53をスライドレールで支持する構造が採用されている。
【0047】
図4および図5(A)に示すように、スライドレール55がピストンロッド52の進退方向、つまり保持ヘッド34の進退方向と平行な状態で基部材42上にボルト付けなどで固定されている。このスライドレール55を跨ぐような状態でスライダ56が取付けられ、スライドレール55に沿って進退できるようになっている。前記スライダ56の進退動作を滑らかにするために、図5(A)に示すように、転動ボール57がスライダ56とスライドレール55の間に挿入されている。スライダ56の上に間座ブロック53が固定されている。
【0048】
上述の構造により、保持ヘッド34はその荷重がスライドレール55に支持されながら、エアシリンダ51の動作でスライドレール55に沿って進退する。したがって、保持ヘッド34の上下位置は、部品供給管33に合致する受領位置においても、また、待機状態の移動電極12に対する供給位置においても常に一定の位置が確保され、保持ヘッド34に対するボルト1の受け渡しが正確におこなわれる。
【0049】
上述のように、保持ヘッド34は、アーム部材54,スライダ56,スライドレール55を介して基部材42上に配置されている。したがって、保持ヘッド34は、進退駆動手段であるエアシリンダ38によって移動する基部材42上に配置されているのである。
【0050】
前記往復駆動手段であるエアシリンダ51の最も進出した位置が、被供給位置にある移動電極12に対向した供給位置である。また、前記離隔調節手段45の調節によって部品供給管33の位置が移動するので、それに対応するようにするために、エアシリンダ51の最も後退した位置が調節される。この調節機能を果たす機構が往復距離調節手段59である。
【0051】
この往復距離調節手段59は、エアシリンダ51の戻り位置をストッパ機構で調節するものや、エアシリンダ51自体に戻り位置調節機構を内蔵したもの等、種々な方式で実現できる。ここでは、前者の方式が採用されている。
【0052】
すなわち、前記アーム部材54の端部にストッパ片60を前記ブラケット48に対向させて配置し、ブラケット48にピストンロッド52と平行な状態でストッパボルト61をねじ込み、このストッパボルト61の先端でストッパ片60を受け止める構造である。したがって、ストッパボルト61の突出長さを調節することにより、ストッパ片60すなわち保持ヘッド34の戻り位置が選定される。なお、符号62は、ロックナットである。
【0053】
後述のように移動電極12の長さが変えられると、保持ヘッド34の上下位置も変える必要がある。そのために間隔調節手段76が設けられている。この間隔調節手段76は、エアシリンダ38と静止部材との相対位置を変化させる機構や、エアシリンダ38のピストンロッド40に可調節構造を採用するものなど種々なものが採用できる。ここでは前者の機構が採用されている。
【0054】
すなわち、図5に示すように、静止部材である支持板39に上下方向の長孔77が設けられ、この長孔77を貫通する2本の固定ボルト78がエアシリンダ38にねじ込まれている。調節時には、固定ボルト78を緩め長孔77に沿ってエアシリンダ38の上下位置を調節してから、再び固定ボルト78を締め付ける。
【0055】
通常、パーツフィーダ32からは圧縮空気で部品供給管33内をボルト1が送給されてくるので、保持ヘッド34の収容孔36内に高速で進入し、そのために収容孔36の形状が摩耗などで変形するおそれがある。このような問題を解消するために、ボルト1を一旦停止してから低速で保持ヘッド34内に供給するようにしている。それが停止通過ユニット63である。
【0056】
前記停止通過ユニット63は、図4および図5(A)に示すように、下方に開放している断面コ字型のガイド部材64の開放側に前記固定板44がボルトなどで固定されて、断面矩形の閉断面構造が形成されている。この閉断面構造の空間が摺動空間65である。なお、符号66は摺動空間65の開口部を封鎖するカバー板である。
【0057】
前記摺動空間65内に、断面矩形の細長い開閉部材67が進退可能な状態ではめ込んであり、この開閉部材67に中実の停止部68と孔を開口した通過部69が形成されている。そして、ボルトなどでガイド部材64に連結板70が結合され、その端部に下方に向いた状態で結合板71が固定されている。
【0058】
この結合板71に、開閉部材67を進退させるエアシリンダ72が固定され、そのピストンロッド73が前記開閉部材67に結合されている。この結合は、ピストンロッド73を開閉部材67の端部にねじ込み、ロックナットでゆるみ止めをしたものである。前記ピストンロッド73の進退方向が開閉部材67の進退方向とされている。
【0059】
プロジェクションボルト1を通過させる金属製の通路管74によって部品供給管33の一部が構成されている。この通路管74は、断面円形のパイプ材で構成され、前記摺動空間65に上側から開口し、それと同軸の状態で下側に開口している。下側の通路管74が保持ヘッド34に対向している。そして、前記離隔調節手段45が調節されることによって、部品供給管33の左右方向の位置が変更され、それとともに下側の通路管74の位置も変更される。
【0060】
高速で移送されてきたボルト1は図4に示すように、停止部68によって一旦停止され、それからエアシリンダ72によって開閉部材67が左方に移動してその通過部69が通路管74に合致すると、ボルト1はその自重でゆっくりと保持ヘッド34内に供給される。
【0061】
上述の溶接装置50および部品供給装置100の動作を説明する。
【0062】
図1(A)や図4に示した実線図示の保持ヘッド34は、保持ヘッド34にボルト1が供給された状態である。この状態でエアシリンダ51が動作して保持ヘッド34はスライドレール55に沿って進出し、軸部2が受入孔30と同軸になった位置で停止する。それからエアシリンダ38が動作して軸部2が受入孔30内に挿入され、永久磁石31に吸着される。その後は、各エアシリンダ38および51が逆の動作をして、保持ヘッド34は実線図示の受領位置に復帰する。
【0063】
上述のようにして被供給位置にある移動電極12にボルト1が供給されると、今度は、前記ラック17とピニオン16によって移動電極12が180度回転し、同時に上側の溶接位置にあった移動電極12が被供給位置に移動してくる。上側へ回転した移動電極12には、そのフランジ部3に鋼板部品13が載置され、可動電極14が進出してきて加圧と溶接電流の通電がなされる。この通電時には、エアシリンダ25の動作でコンタクタ24が円筒部23に押し付けられて溶接電流の通電がなされる。
【0064】
ボルト1を保持していない被供給位置の移動電極12に対して、前記のような順序で保持ヘッド34からボルト1が供給される。
【0065】
鋼板部品13の種類が変わったりしてボルト1の長さが長くなった場合には、移動電極12も長いものに付け替えられる。そのために回転軸10の回転中心から移動電極先端部までの長さが長くなるので、回転空間22も大きくなる。そこで、部品供給管33が回転空間22に異常接近したり回転空間22内に侵入したりすることがないようにするために、前記離隔調節手段45を調節する。
【0066】
この離隔調節手段45の調節後に、前記間隔調節手段76を調整して、保持ヘッド34と被供給位置にある移動電極12との間隔を適正な値にする。すなわち、エアシリンダ38の上昇動作で軸部2が所定長さにわたって受入孔30内に進入するように設定する。
【0067】
さらに、部品供給管33の位置が図1(A)や図4の右方に変位するので、保持ヘッド34の受領位置も右方にずらさなければならない。そのために往復距離調節手段59のストッパボルト61の突出長さを短くする。
【0068】
また、短いボルト1を溶接するときには、移動電極12の長さも短いものに取り替えられるので、回転軸10の回転中心から移動電極先端部までの回転半径が小さくなる。このような場合には、前述の移動電極12が長くなった場合と逆の調節動作を各部でおこなう。
【0069】
なお、実施例1において移動電極12を1本にすることも可能である。このようにするときには、溶接部品の数量が少なくてもよい場合である。また、上述の実施例においては各種のエアシリンダが採用されているが、これに換えて進退出力をする電動モータを採用してもよい。
【0070】
上記実施例1の作用効果を列記すると、つぎのとおりである。
【0071】
移動電極12に保持されたプロジェクションボルト1の長さが変更される場合、移動電極12の長さもそれに合わせて変更される。このような変更がなされると、移動電極12の回転中心と移動電極先端部との回転半径が大きくなったり小さくなったりして、移動電極12の前記被供給位置と溶接位置が移動する。前記回転半径が大きくなる場合には、部品供給管33のような供給通路部材の配置箇所が移動電極12の回転空間22内に侵入しないようにするとともに、前記保持ヘッド34の位置も変更しなければならない。また、逆に、前記回転半径が小さくなる場合には、前記保持ヘッド34の位置を変更するとともに、部品供給管33の配置箇所も保持ヘッド34の位置変更に合わせて変更しなければならない。
【0072】
前記回転半径が大きくなる場合には、離隔調整機構45を調整することによって、部品供給管33が移動電極12の回転空間22内に侵入しないように調節される。これにともなって、被供給位置に待機している移動電極12と保持ヘッド34との間隔が適正化されるように、間隔調節手段76を調節して回転中心から保持ヘッド34までの間隔を拡大する。さらに、往復駆動手段49の往復距離を往復距離調節手段59で調節して、前記受領位置の保持ヘッド12と部品供給管33の位置とを合致させる。
【0073】
一方、前記回転半径が小さくなる場合には、離隔調節手段45を調整することによって、部品供給管33などの供給通路部材が移動電極12の回転空間22から離れすぎないように調節され、往復駆動手段49の往復距離が過大になったり、装置全体のスペースが過大になったりすることが防止される。これにともなって、被供給位置に待機している移動電極12と保持ヘッド34との間隔が適正化されるように、間隔調節手段76を調節して回転中心から保持ヘッド34までの間隔を縮小する。さらに、往復駆動手段49の往復距離を往復距離調節手段59で調節して、前記受領位置の保持ヘッド34と部品供給管33の位置とを合致させる。
【0074】
このようにして、離隔調節手段45,間隔調節手段76および往復距離調節手段59などの調節を複合させることにより、前記回転半径の拡大や縮小に対応させて部品供給装置を正常に動作させることが可能となる。
【0075】
とくに、溶接装置50が、少なくとも回転軸10に結合されているとともに移動電極12が取付けられている回転基部材11と、前記回転軸10を回転させるラック・ピニオン機構のような回転駆動手段16,17,18と、前記移動電極12と対をなす可動電極14とによって構成され、前記回転駆動手段の回転角度は、部品供給装置からのボルト1が移動電極12の受入孔30に供給される被供給位置と、この被供給位置から回転してボルト1が鋼板部品13に溶着しうる溶接位置をとるように設定されているものにおいて、離隔調節手段45,間隔調節手段76および往復距離調節手段59などの調節を複合させて、正常な部品供給動作を確保することができ、既存の移動電極回転式の溶接装置50に部品供給装置100を追加的に装備する場合において効果的である。
【0076】
前記保持ヘッド34は、前記進退駆動手段であるエアシリンダ38によって移動する基部材42上に配置されている。
【0077】
このようにエアシリンダ38とともに移動する基部材42上に保持ヘッド34が配置されているので、エアシリンダ38の動作どおりに保持ヘッド34が変位し、保持ヘッド34と被供給位置に待機している移動電極12との間隔が適正に設定され、正確な動作がえられる。
【0078】
前記往復駆動手段49は、保持ヘッド34を直線方向に進退させる形式のものである。
【0079】
このような直線方向の保持ヘッド34の往復動作により、信頼性の高い部品供給装置がえられる。
【0080】
前記往復距離調節手段59は、保持ヘッド34を直線的に進退させる往復駆動手段49の進退長さを調節する機構である。
【0081】
このような往復駆動手段49の進退長さを調節する機構を用いて、保持ヘッド34の前記受領位置と部品供給管33との相対位置を正確に設定することができる。
【0082】
また、静止部材39に間隔調節手段76を介して進退駆動手段38が取付けられ、この進退駆動手段38に基部材42が結合され、この基部材42と一体的に往復駆動手段49を設けることによって、ボルト1を保持する保持ヘッド34が、部品供給管33に合致する受領位置と、待機状態の被供給位置にある移動電極12に合致する供給位置との2位置間を往復するように構成し、さらに、部品供給管33と回転空間22との相対位置を調節する離隔調節手段45が設けられ、離隔調節手段45の調節にともなって変化した部品供給管33の位置に保持ヘッド34を合致させるための往復距離調節手段59が配置されている。
【0083】
上記のような構成によって、進退駆動手段38を静止部材39に脱着するだけで、部品供給装置100全体が溶接装置50に対して脱着することができて、取り扱いが簡素化されて作業効率の向上にとって有効である。さらに、上述のように進退駆動手段38を基礎的部材としたユニットとして部品供給装置100全体が形成されているので、各部を構成する部材の相対位置が正確に設定でき、部品供給装置100としての動作精度が向上する。
【実施例2】
【0084】
図6および図7は、実施例2を示す。
【0085】
この実施例は、エアシリンダ51の取付け位置を実施例1とは左右逆にしたものである。したがって、保持ヘッド34が被供給位置にある移動電極12に合致するときには、エアシリンダ51が最も縮小したストローク位置であり、保持ヘッド34が部品供給管33に合致した受領位置にあるときには、エアシリンダ51の進出位置が往復距離調節手段59で調節された位置とされる。
【0086】
そして、図7に示すように、スライドレール55がピストンロッド52と平行に配置され、スライダ56とピストンロッド52を結合する結合板80が設けられている。
【0087】
往復距離調節手段59を構成するために、基部材42にブラケット81が固定され、そこにストッパボルト61がねじ込まれている。前記結合板80がストッパボルト61で受け止められることにより、保持ヘッド34が部品供給管33に合致した位置で停止する。また、図7に示すように、前記ダンパー29と同様なダンパー79がブラケット81に取付けられている。前記それ以外の構成は先の実施例と同じなので、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【0088】
このようにエアシリンダ51の配置が溶接装置50のほぼ下側になっているので、エアシリンダ51が長くなっても、基台7から突出することがなく、装置全体をコンパクトにまとめることにとって効果的である。それ以外の作用効果は、先の実施例と同じである。
【実施例3】
【0089】
図8〜図10は、実施例3を示す。
【0090】
この実施例は、往復駆動手段49が円弧運動をする回転式の場合である。基部材42は、回転駆動手段82と複数の結合部材を介してエアシリンダ38に支持されている。この複数の結合部材は、エアシリンダ38によって進退する進退板83と、この進退板83に結合されている支持板84と、これに結合されている固定板85によって形成されている。
【0091】
前記固定板85はほぼ水平方向に配置され、これに回転駆動手段であるステッピングモータ86が固定され、その出力軸87に前記基部材42が固定してある。出力軸87は、円筒型の軸受ユニット88によって支持され、この軸受ユニット88はブラケット89によって支持板84に結合してある。
【0092】
厚板で構成された基部材42は、ステッピングモータ86によって水平面内で回転する。基部材42上に2つのアーム部材54が一直線上に取り付けられている。2つの保持ヘッド34は、共通の円弧上を移動するようにその回転半径が同一とされ、180度間隔とされている。また、往復距離調節手段59がアーム部材54と基部材42に形成されている。すなわち、アーム部材54に長孔90が設けられ、これを貫通する各2本の固定ボルト91が基部材42にねじ込まれている。固定ボルト91を緩めて長孔90に沿ってアーム部材54を移動させ、再び固定ボルト91を締め付けて保持ヘッド34の往復距離が調節される。
【0093】
なお、この実施例3においては、離隔調節手段45は進退板83と支持板43との間に配置されている。その具体的な構造は、先の各実施例と同じである。また、ステッピングモータ86に換えてラック・ピニオン機構によって基部材42を180度回転させるようにしてもよい。それ以外の構成は先の各実施例と同じなので、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【0094】
ステッピングモータ86が180度回転すると、受領位置でボルト1が供給された保持ヘッド34が被供給位置にある移動電極12に合致する箇所へ移動する。これと同時に被供給位置にあった移動電極12が受領位置に移動してくる。ボルト1の軸部2が移動電極12の受入孔30に挿入されるときには、先の各実施例と同様に、エアシリンダ38の動作でおこなわれる。
【0095】
上記実施例3の作用効果を列記すると、つぎのとおりである。
【0096】
前記往復駆動手段49は、保持ヘッド34を円弧方向に進退させる形式のものである。
【0097】
このような円弧方向の保持ヘッド34の往復動作により、信頼性の高い部品供給装置がえられる。
【0098】
前記往復距離調節手段59は、保持ヘッド34を円弧移動させる往復駆動手段49の円弧移動半径を調節する機構である。
【0099】
このような往復駆動手段49の円弧移動半径を調節する機構を用いて、保持ヘッド34の前記受領位置と部品供給管33との相対位置を正確に設定することができる。
【0100】
さらに、基部材42が回転する方式であるから、ステッピングモータ86の出力軸87を上下方向に配置することができ、それにともなって部品供給装置100全体を上下方向の空間内に配置することができる。このような空間利用は、左右方向にスペース上の制約があるときに有効である。それ以外の作用効果は、先の各実施例と同じである。
【実施例4】
【0101】
図11は、実施例4を示す。
【0102】
この実施例は、図1や図4に示したエアシリンダ51で構成された往復駆動手段49を、電動モータのような回転出力手段101の回転運動を直線運動に変換する駆動ユニット102によって構成したものである。図11には、図1や図4と異なっている部分だけが図示されている。
【0103】
図11(A)および(B)は、電動モータ101の出力軸103にピニオン104を取付け、このピニオン104をラック105にかみ合わせたものである。駆動ユニット102は、電動モータ101に保持ヘッド34等が一体化されたユニットであり、その一部にガイドロッド106が摺動可能な状態で貫通している。それ以外の構成は先の各実施例と同じなので、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。
【0104】
前記部品供給管33から保持ヘッド34にボルト1が供給され、それから駆動ユニット102が左方に自走しながら移動して移動電極12の受入孔30と軸部2が同軸になった箇所で前記自走が停止する。その後は、エアシリンダ38の動作で軸部2が受入孔30内に挿入される。したがって、このような駆動ユニット102の設置によって、構造の簡素化にとって効果的である。さらに、電動モータを使用することにより、制御が行いやすくなる。それ以外の作用効果は、先の各実施例と同じである。
【0105】
さらに、図11(C)の例は、駆動ユニット102は進退動作を行わず、ラック105が進退するようにしたものである。それ以外の構成は先の各実施例と同じなので、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。そして、それ以外の作用効果は、先の各実施例と同じである。
【0106】
図示していないが、先述のエアシリンダ38を止めて、駆動ユニット102に保持ヘッド34を昇降させる駆動手段を取り付けて、軸部2を受入孔30に挿入するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0107】
上述のように、本発明によれば、既存の回転式溶接装置に対して、まとまりと動作信頼性の良好な部品供給装置を、付加的に取り付けることができるものである。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広い分野で利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0108】
【図1】装置全体の正面図である。
【図2】装置全体の平面図である。
【図3】装置全体の側面図である。
【図4】部分的に拡大した正面図である。
【図5】部分的に拡大した側面図である。
【図6】他の実施例を示す正面図である。
【図7】他の実施例の部分的な平面図である。
【図8】さらに他の実施例を示す正面図である。
【図9】部分的に拡大した正面図である。
【図10】部分的に拡大した側面図である。
【図11】他の実施例を簡略的に示す正面図と部分的な平面図である。
【符号の説明】
【0109】
1 プロジェクションボルト
2 軸部
3 フランジ部
4 溶着用突起
10 回転軸
11 回転基部材
12 移動電極
13 鋼板部品
14 可動電極
16 ピニオン
17 ラック
22 回転空間
30 受入孔
33 部品供給管
34 保持ヘッド
38 エアシリンダ,進退駆動手段
42 基部材
45 離隔調節手段
49 往復駆動手段
50 溶接装置
59 往復距離調節手段
76 間隔調節手段
82 回転駆動手段
100 部品供給装置
101 回転出力手段
102 駆動ユニット
【出願人】 【識別番号】000196886
【氏名又は名称】青山 好高
【出願日】 平成18年6月26日(2006.6.26)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−6494(P2008−6494A)
【公開日】 平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願番号】 特願2006−202546(P2006−202546)