JP6452015B1 - 軸状部品用供給ロッドおよび供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】供給ロッドで軸状部品を、受入孔に確実に挿入するとともに、直径方向における受入孔と軸状部品の相対位置を正確に求めること。【解決手段】円形のフランジ２と軸部３を有する軸状部品１を、受入孔１４に挿入するものであって、供給ロッド１６の傾斜配置によって、軸部の中心軸線Ｚが受入孔の中心軸線Ｘに対して、傾斜した状態で配置され、供給ロッド１６の永久磁石３５または電磁石３９の吸引力によって、フランジの表面４が供給ロッドの先端面３２に密着しており、フランジの外周部１２を受け止めて、供給ロッドと軸状部品の相対位置を設定する位置決め用突起３６が設けられ、供給ロッドの最進出停止位置が、軸部３の先端部分が受入孔１４に進入した位置となるように設定してあり、永久磁石３５または電磁石３９の吸引力は、上記停止位置において消滅するように構成した。【選択図】図２

Description

この発明は、円形のフランジと軸部が一体化された軸状部品を供給の対象にした供給ロッドおよび供給方法に関している。

特開平２−５６３０５号公報に記載されている供給ロッドは、円形のフランジと軸部が一体化された軸状部品を供給の対象としている。この供給ロッドは、突片を有する供給ロッドの先端面にフランジを密着させて、軸状部品の先端部分を目的箇所である受入孔の上位位置まで進出させ、その後、フランジの密着を解除し、供給ロッドの突片を中心にして軸状部品に円弧運動をさせながら落下させて目的箇所である開口に挿入する。

特開平２−５２８２２号公報においても、上記特開平２−５６３０５号公報に記載された供給ロッドと同様な事項が記載されている。

特開平２−５６３０５号公報 特開平２−５２８２２号公報

上記特許文献１、２に記載された供給ロッドは、図８に示すように、円形のフランジ８０と軸部８１が一体化された軸状部品８２を供給の対象としており、供給ロッド８３の進出停止位置は、軸状部品８２の軸部先端が受入孔８４の上位位置に達した位置とされている。つまり、供給ロッド８３の進出停止時には、軸部先端と受入孔開口部との間に空間８５が存在している。この停止位置において、軸状部品８２を吸引している磁石８６の吸引力を消滅させると、軸状部品８２は空間８５を落下して受入孔８４に差し込まれる。そして、供給ロッド８３は傾斜姿勢で配置され、軸状部品８２の中心軸線Ｚも受入孔８４の鉛直方向の中心軸線Ｘに対して傾斜している。

供給ロッド８３は一般的に、軸受構造で進退可能な状態で支持されていて、軸受摺動部の摩耗や潤滑油の油膜厚さの変化などにより、進出時の先端位置が振れ方向にばらついたりする。あるいは、周辺機器などによる振動が供給ロッド８３に作用したりすることによって、進出時の先端位置に狂いが発生する。このような環境の下で軸状部品８２が空間８５を落下するものであると、軸部先端の停止位置と受入孔開口部との相対位置が所定どおりに正確に維持されていなければ、軸部先端が受入孔８４の開口角部に当たったりして、正確に受入孔８４へ挿入されない、という問題が生じる。

この問題を解消するために、軸部８１の直径に対して受入孔８４の内径を大きくすることが考えられるが、このようにすると受入孔８４の直径方向における軸部８１の偏心量が大きくなって、軸状部品８２の中心軸線が受入孔８４の中心軸線から大幅にずれて、例えば、軸状部品８２を鋼板部品に溶接するような場合においては、軸状部品８２の溶接位置が均一に定まらないこととなる。また、中心軸線Ｚは空間８５において鉛直方向に向きを変えながら落下して受入孔８４に進入してゆくので、上記供給ロッド先端部の振れ変位や何らかの振動で、落下軌跡に大幅なばらつきが発生し、正確な軸部８１の挿入が不可能となる。そこで軸部８１の直径に対して受入孔８４の内径を大きくすることが必要となる。この点においても、上記偏心量の問題が生じる。

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、供給ロッドの先端部に保持した軸状部品が、供給の目的箇所である受入孔に確実に挿入されるとともに、受入孔の直径方向における受入孔と軸状部品の相対位置を正確に求めることを目的とする。

請求項１記載の発明は、軸状部品用供給ロッドに関するものであり、
円形のフランジと軸部が一体化された軸状部品を、供給ロッドの先端部に保持して供給するとともに、軸部が供給の目的箇所である受入孔に挿入されるものであって、
供給の対象とされる軸状部品は、円形のフランジの外周部に、フランジの厚さ方向における丸み形状が形成されたものでり、
供給ロッドの進退軸線は、ほぼ鉛直方向に配置された受入孔の中心軸線に対して、傾斜した状態で配置され、
前記供給ロッドの傾斜配置によって、軸部の中心軸線が受入孔の中心軸線に対して、傾斜した状態で配置され、
供給ロッドに配置した進退動作式永久磁石または電磁石の吸引力によって、フランジの表面が供給ロッドの先端面に密着した状態で供給ロッドに保持され、
供給ロッドの傾斜にともなう供給ロッドの先端面の最低箇所に、フランジの外周部を受け止めて、供給ロッドと軸状部品の相対位置を設定する位置決め用突起が設けられ、
位置決め用突起に、進入してきたフランジの外周部を下側から受け止める受け面が形成され、
軸部の平坦な下端面の環状角部に、軸部が傾斜していることによる低位側角部と高位側角部が形成されており、
供給ロッドの最進出停止位置が、軸部の先端部分が受入孔に進入した位置となるように、供給ロッドの進出長さが設定してあり、
前記最進出停止位置は、高位側角部が受入孔の開口円から直径方向にずれた状態、つまり平面的に見て、開口円から高位側角部がはみ出た状態になるとともに、低位側角部が開口円の内側に位置していて、低位側角部と受入孔内面との間に空間部が形成されように設定され、
前記永久磁石または電磁石の吸引力は、前記停止位置において消滅するように構成し、
前記永久磁石または電磁石の吸引力が、前記停止位置において消滅したときの初期の軸状部品の円弧運動の段階において、外周部と受け面の接触箇所がずれないで接触状態が維持されるように構成したことを特徴としている。

供給ロッドが最も進出した最進出停止位置に位置しているときには、軸部の先端部分が受入孔開口部に進入しており、それと同時に、フランジは供給ロッド先端面の最低箇所に設けた位置決め用突起に受け止められている。この状態で軸状部品に対する永久磁石または電磁石の吸引力を消滅させると、フランジ外周部が位置決め用突起に接触した状態で初期円弧移動が開始され、この移動によって軸部先端部が受入孔開口部に入り込み、軸部先端部と受入孔の位置関係が挿入可能な状態に設定される。上記初期円弧移動に引き続いて、フランジの表面が供給ロッド先端面から離れながら落下円弧移動に移行し、軸部の中心軸線が鉛直方向に近づきながら、受入孔に挿入される。

供給ロッドの傾斜配置によって、軸部の中心軸線が受入孔の中心軸線に対して、傾斜した状態になっているが、初期円弧移動によって、軸部先端部と受入孔の位置関係が挿入可能な状態に設定されるので、軸部先端が受入孔の開口角部に当たるようなことが回避できる。さらに、落下円弧移動においては、軸部の中心軸線がほぼ鉛直方向とされた受入孔の中心軸線に近づくので、軸部は受入孔内へ滑らかに挿入される。

上記のように、初期円弧移動によって軸部先端部と受入孔の位置関係が挿入可能な状態に設定され、しかも落下円弧移動によって軸部の中心軸線が鉛直方向に近い起立状態となるので、軸部の直径寸法と受入孔の内径寸法の差が僅かであっても、軸部の挿入が可能となる。したがって、受入孔の直径方向における軸状部品の位置ずれ量を最小化して、軸状部品と受入孔が形成された部材との相対位置を正確に維持することができる。

供給ロッドが進出したときの振れ変位が大きくなっても、軸部下端の一部分が受入孔に進入しているとともに、初期円弧移動によって軸部と受入孔の相対位置が挿入可能な状態に設定されるので、軸部の挿入が初期の段階から確実に遂行され、落下円弧移動の段階では軸部の中心軸線が鉛直方向に近づき、円滑な挿入が実現する。

さらに、軸部の先端部分が受入孔に差し込まれた箇所で供給ロッドの進出が停止するので、停止位置は上記受入孔への差し込みが成立しておればよく、したがって、供給ロッドの停止位置が前後にばらついたとしても、支障なく円弧移動動作がなされて、信頼性の高い供給ロッドの動作が確保できる。

請求項２記載の発明は、軸状部品の供給方法に関するものであり、
円形のフランジと軸部が一体化された軸状部品を、供給ロッドの先端部に保持して供給するとともに、軸部が供給の目的箇所である受入孔に挿入されるものであって、
供給の対象とされる軸状部品は、円形のフランジの外周部に、フランジの厚さ方向における丸み形状が形成されたものでり、
供給ロッドの進退軸線は、ほぼ鉛直方向に配置された受入孔の中心軸線に対して、傾斜した状態で配置され、
前記供給ロッドの傾斜配置によって、軸部の中心軸線が受入孔の中心軸線に対して、傾斜した状態で配置され、
供給ロッドに配置した進退動作式永久磁石または電磁石の吸引力によって、フランジの表面が供給ロッドの先端面に密着した状態で供給ロッドに保持され、
供給ロッドの傾斜にともなう供給ロッドの先端面の最低箇所に、フランジの外周部を受け止めて、供給ロッドと軸状部品の相対位置を設定する位置決め用突起が設けられ、
位置決め用突起に、進入してきたフランジの外周部を下側から受け止める受け面が形成され、
軸部の平坦な下端面の環状角部に、軸部が傾斜していることによる低位側角部と高位側角部が形成されており、
供給ロッドの最進出停止位置が、軸部の先端部分が受入孔に進入した位置となるように、供給ロッドの進出長さが設定してあり、
前記最進出停止位置は、高位側角部が受入孔の開口円から直径方向にずれた状態、つまり平面的に見て、開口円から高位側角部がはみ出た状態になるとともに、低位側角部が開口円の内側に位置していて、低位側角部と受入孔内面との間に空間部が形成されように設定され、
前記永久磁石または電磁石の吸引力は、前記停止位置において消滅するように構成し、
前記永久磁石または電磁石の吸引力が、前記停止位置において消滅したときの初期の軸状部品の円弧運動の段階において、外周部と受け面の接触箇所がずれないで接触状態が維持されるように構成した軸状部品用供給ロッドを準備し、
供給ロッドの前記最進出停止位置において、前記永久磁石または電磁石の吸引力を消滅させることにより、フランジ外周部が位置決め用突起にずれ動くことなく接触した状態で低位側角部が空間部を狭くしながら軸部先端部と受入孔の位置関係が挿入可能な状態になる初期円弧移動と、前記初期円弧移動に後続してフランジ外周部が位置決め用突起から離れて円弧運動をしながら軸部が鉛直方向に近づいて受入孔に挿入されてゆく落下円弧移動を行わせることを特徴としている。

この軸状部品の供給方法に関する発明の効果は、上述の軸状部品用供給ロッドの発明の効果と同じである。

なお、軸部の先端部分が受入孔に進入しているとか、軸部の先端部分の低位側角部だけが受入孔開口部に入り込んでいるという状態は、軸部の先端部分や低位側角部が、受入孔開口端に存在する仮想平面から受入孔内空間に入り込んでいる状態を意味している。

装置全体や各部の断面図である。 電気抵抗溶接電極の断面図である。 ボルトが受入孔に挿入される過程を示す断面図である。 フランジと位置決め用突起の位置関係を示す断面図である。 他の挿入態様を示す断面図である。 電磁石式の例を示す断面図である。 雄ねじ部と受入孔の位置関係を示す断面図である。 従来例の断面図である。

つぎに、本発明の軸状部品用供給ロッドおよび供給方法を実施するための形態を説明する。

図１〜図６は、本発明の実施例を示す。

最初に、軸状部品について説明する。

軸状部品としては、六角形の頭部を有する一般的なボルトとか、フランジを有するプロジェクションボルト、あるいは真っ直ぐな棒材など、種々なものがある。ここではプロジェクションボルトを供給の対象としている。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。

各図に示すように、軸状部品１はプロジェクションボルトであり、円形のフランジ２の中心部に、雄ねじが形成された軸部３が一体的に設けられている。軸部３とは反対側のフランジ面が平坦な円形の表面４であり、裏面には、３個の溶着用突起５が１２０度間隔で設けられている。ボルト１は、磁性材料である鉄で作られている。フランジ２の外周部は、符号１２で示されており、図示の場合は全周にわたって丸みのある形状になっている。軸状部品であるプロジェクションボルト１の各部寸法は、フランジ２の直径と厚さがそれぞれ１２ｍｍと３ｍｍ、軸部の長さと直径がそれぞれ１３ｍｍと８ｍｍである。なお、ボルトにも符号１が付されている。

つぎに、装置全体を説明する。

ここでの装置は、ボルト供給装置であり、符号１００で示されている。図示の場合は、固定電極８の上に鋼板部品９が載置され、この鋼板部品９にボルト１が溶接される。固定電極８のガイド孔１１に中空のガイドピン１３が挿入され、鋼板部品９を固定電極８上に載置するときに、鋼板部品９の下孔１０をガイドピン１３が貫通して、鋼板部品９と固定電極８の相対位置が設定される。

軸部３の供給の目的箇所が受入孔１４であり、ガイドピン１３の中空空間部が受入孔１４とされている。受入孔１４の中心軸線Ｘは、ほぼ鉛直方向の向きに配置してある。また、図示していないが、ブロック状部品などの相手方部品に形成された開口が受入孔１４とされ、そこに軸部３が挿入される場合もある。なお、固定電極８と同軸状態で対をなす進退式の可動電極については、図示を省略してある。

斜め下方に向かって進退する供給ロッド１６は、断面円形の外筒１７内に収容され、外筒１７は装置１００の機枠のような静止部材１８に固定してある。外筒１７に結合したエアシリンダ１９の進退出力で、供給ロッド１６が進退する。この進退方向は、供給ロッド１６が斜め下方へ進出し、復帰するような方向とされている。供給ロッド１６の中心軸線Ｙは、受入孔１４の中心軸線Ｘに対して、傾斜した向きに配置してある。また、軸部３の中心軸線Ｚも受入孔１４の中心軸線Ｘに対して交差している。

供給ロッド１６の先端部には、ボルト１を保持する保持構造部が配置してある。この保持構造部の細部構造は後述するが、ボルト１の供給通路手段を通過してきたボルト１が保持構造部によって供給ロッド１６の先端部に保持されるようになっている。

ボルト１の供給通路手段としては、供給管の端部に停止させたボルト１を供給ロッド１６の方へ移行させて保持したり、ほぼ水平方向に配置されたガイドレールでボルト１を吊り下げ状に移行させて保持したりするものなど、種々な供給通路が採用できる。ここでは、図１に実線で示した供給管２０の場合である。

供給管２０の長手方向は、中心軸線Ｙに対して、鋭角をなしている。黒く塗り潰した溶接部２１によって供給管２０が外筒１７に一体化されている。供給管２０に接合した合成樹脂製の供給ホース２２は、パーツフィーダ（図示していない）から伸びてきている。

供給管２０は断面円形であり、その終端にストッパ部材２３が形成され、ストッパ部材２３で停止したボルト１を供給ロッド１６の先端部に配置された保持構造部の方へ移行させるために、供給管２０の下部に出口開口２４が設けてある。ストッパ部材２３に達したボルト１を一時係止するために、開閉式のゲート部材２５が設けてある。

ゲート部材２５を進退させる方法は図１（Ｂ）に示してあり、外筒１７に結合したブラケット２６にエアシリンダ２７を固定し、そのピストンロッド２８にゲート部材２５が結合してある。

外筒１７の端部に磁石２９が固定され、ゲート部材２５が開くと、磁石２９の吸引力によってボルト１は出口開口２４を通って保持構造部の方へ勢いよく移行する。一方、図１（Ａ）の２点鎖線図示や、同図（Ｄ）に示すように、ボルト１がほぼ水平方向のガイドレール３０に沿って吊り下げ状態（首吊り状態）で勢いよく移送されてくる場合には、ボルト１は高速で保持構造部に到達する。したがって、ガイドレール３０の場合には、磁石２９を省くことが可能である。あるいは、図１（Ａ）における中心軸線Ｙをもっと寝かせて、ボルト１が保持構造部の方へ落下するような状態で移行する場合にも、磁石２９を省くことが可能である。このような訳で、本発明では、磁石２９の存在に任意性がある。なお、磁石２９は、図１（Ａ）に示すように、非磁性材料であるステンレス鋼でできた容器に収容され、この容器が外筒１７の端部に溶接されている。

つぎに、保持構造部について説明する。

保持構造部は、ボルト１を供給ロッド１６の先端部の所定の箇所に確実に保持し、供給ロッド１６の進出後にボルト１を目的箇所である受入孔１４へ挿入するための構造である。

図２に見やすく図示してあるので、主にこの図にしたがって説明すると、供給ロッド１６の先端部に、フランジ２の表面４が密着する先端面３２が形成してある。供給ロッド１６は、中空管状の中空軸３３内にインナ軸３４が進退可能な状態で挿入してある。先端面３２は、中空軸３３の端面とインナ軸３４の端面が１つの仮想平面上に配列されることによって、構成されている。そして、平坦な先端面３２は供給ロッド１６の中心軸線Ｙに対して傾いている。したがって、供給ロッド１６の中心軸線Ｙと軸部３の中心軸線Ｚは交差している。

先端面３２に対するフランジ２の表面４の密着は、供給ロッド１６に配置した進退動作式の永久磁石３５によって行われる。ここでは永久磁石３５は、インナ軸３４の端部に埋め込むようにして取り付けてある。永久磁石３５の端面も前記仮想平面上に配列されて、先端面３２の一部を構成している。永久磁石３５をこのように露出させるのではなく、カバー板で永久磁石３５の表面を覆い、カバー板の表面が先端面３２の一部を構成するようにしてもよい。

上記永久磁石３５に換えて、図６に示すように、電磁石３９を採用することも可能である。電磁石３９は、供給ロッド１６に埋め込んだ状態で取り付けられ、供給ロッド１６内の導線４０が供給ロッド１６に固定した通電摺動部材４１に結線してある。外筒１７の内面に細長い通電静止部材４２が取り付けられ、通電摺動部材４１が接触している。通電静止部材４２は、後述の進出ストロークに必要な長さに設定してあり、電源から伸びてきている導線４３が結線されている。電磁石３９の吸引力を消滅させるための通電を中止する方法としては、種々なものが採用できるが、所定ストロークで動作するセンサーからの信号を利用することが簡便である。

供給ロッド１６は傾斜状態で配置してあるので、その先端面３２も傾斜している。先端面３２の最も低い箇所である最低箇所に、位置決め用突起３６が設けてある。位置決め用突起３６は、供給ロッド１６の傾斜の下側、すなわち中心軸線Ｙの下側に配置してあり、中空軸３３から伸び出ている。位置決め用突起３６には、フランジ２の外周部１２を受け止める受け面３７が形成されている。この受け面３７は平坦な面であり、図４（Ａ）の紙面に対して垂直な向きに配置してある。位置決め用突起３６は、フランジ２の外周部１２が受け面３７に受け止められているとき、供給ロッド１６と軸状部品１の相対位置を設定している。つまり、位置決め用突起３６は、供給ロッド１６の傾斜にともなう先端面３２の最低箇所に、フランジ２の外周部１２を受け止めて、供給ロッド１６と軸状部品１の相対位置を設定している。なお、永久磁石３５の吸引力をボルト１に対してより強く作用させるために、中空軸３３を非磁性材料で構成し、あわせて位置決め用突起３６も非磁性材料製としてある。

つぎに、永久磁石の進退構造について説明する。

永久磁石３５をフランジ２から離隔して、ボルト１に対する吸引力を、実質的に消滅させる。そのための構造としては、永久磁石３５に細い棒材を結合し、棒材を進退させて永久磁石３５をフランジ２から遠ざけたり、インナ軸３４の端部にエアシリンダを結合して、インナ軸３４を進退させたりするものなど、種々な構造が採用できる。ここでは、後者のインナ軸進退型である。

前述のように、供給ロッド１６は、中空管状の中空軸３３内にインナ軸３４が進退可能な状態で挿入してあり、インナ軸３４に嵌合した規制ピン４４が中空軸３３に開けた長孔４５を経て外筒１７内に突き出ている。インナ軸３４の上端部と中空軸３３の内端面の間に圧縮コイルスプリング４６が介装され、その張力はインナ軸３４を押し出す方向に作用し、この張力でよって規制ピン４４が長孔４５の下端に当たっている。この状態で先端面３２が平坦な吸着面を構成している。

外筒１７の外側面に、駆動手段であるエアシリンダ４７が固定され、そのピストンロッド４８に係合片４９が結合してあり、外筒１７に開けた長孔５０を貫通して外筒１７の内部に突出している。この係合片４９と規制ピン４４は、供給ロッド１６が所定長さのストローク移動をしたら、規制ピン４４が係合片４９に対面できるように、両者の相対位置が設定されている。

供給ホース２２から供給管２０に移送されてきたボルト１は、ストッパ部材２３に当たって停止し、閉鎖位置にあるゲート部材２５によって静止状態となる。ついで、エアシリンダ２７の動作でゲート部材２５が開くと、ボルト１は磁石２９の吸引力により起立状態でほぼ水平方向に移行し、フランジ２が先端面３２の近傍に達し、さらに、位置決め用突起３６の受け面３７の方へ進行して、フランジ２の外周部１２が受け面３７で受け止められるとともに、フランジ２の表面４が進出位置にある永久磁石３５の吸引力で先端面３２に引きつけられ密着する。

その後、エアシリンダ１９の動作で供給ロッド１６が所定の長さにわたって進出して、最も進出した位置で停止する。すなわち、供給ロッド１６の最進出停止位置において供給ロッド１６が停止する。このときには軸部３の先端部分が後述のように、受入孔１４に進入した状態になる。この段階では、規制ピン４４が係合片４９の直前で停止している。それからエアシリンダ４７の縮小動作で係合片４９が規制ピン４４に当たると、インナ軸３４は圧縮コイルスプリング４６を押し縮めながら後退する。この後退によって、永久磁石３５も後退し、ボルト１に対する吸引力が消滅する。

つぎに、電気抵抗溶接電極について説明する。

図示の電気抵抗溶接電極は、前述の符号８で示された固定電極である。クロム銅のような銅合金製導電性金属材料で作られた電極本体５１は、円筒状の形状であり、断面円形とされ、静止部材１８に差し込まれる固定部５２と、鋼板部品９が載置されるキャップ部５３が、ねじ部５４において結合されている。電極本体５１には断面円形のガイド孔５５が形成され、このガイド孔５５は、固定部５２に形成された大径孔５６と、この大径孔５６よりも小径でキャップ部５３に形成された小径孔１１（前記ガイド孔１１）によって構成されている。以下、小径孔、ガイド孔の両方に符号１１を付している。

鋼板部品９が載置される電極本体５１の端面から突出し、鋼板部品９の下孔１０を貫通する断面円形のガイドピン１３が、ステンレス鋼のような金属材料またはセラミック材料などの耐熱硬質材料で構成されている。

また、後述のように、大径孔５６に対して摺動状態で進退する断面円形の摺動部材５７が、耐熱性に優れた絶縁性合成樹脂材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（商品名＝テフロン）によって構成されている。別の材料として、ポリアミド樹脂の中から、耐熱性、耐摩耗性にすぐれた樹脂を採用することも可能である。

摺動部材５７の中心部にガイドピン１３を差し込んで、ガイドピン１３と摺動部材５７の一体化が図られている。ガイドピン１３を摺動部材５７に一体化する構造としては、摺動部材５７のインジェクション成型時に、ガイドピン１３を一緒にモールドインする方法や、ガイドピン１３に結合ボルト構造部を設ける方法など、種々なものが採用できる。ここでは、後者の結合ボルト構造部のタイプである。

すなわち、ガイドピン１３の下端部にこれと一体的にボルト５８が形成され、摺動部材５７の底部材５９にボルト５８を貫通し、ワッシャ６０を組み付けてロックナット６１で締め付けてある。摺動部材５７は、固定電極８と対をなす可動電極が動作して溶接電流が通電されたときに、電流がボルト１の溶着用突起５から鋼板部品９にのみ流れるように、絶縁機能を果たしている。

圧縮コイルスプリング６３は、ワッシャ６０とガイド孔５５の内底面の間に嵌め込まれており、その張力が摺動部材５７に作用している。なお、符号６４は、ガイド孔６の内底面に嵌め込んだ絶縁シートを示している。圧縮コイルスプリング６３の張力が、後述の静止内端面に対する可動端面の加圧密着を成立させている。圧縮コイルスプリング６３は、加圧手段であり、これに換えて圧縮空気の圧力を利用することも可能である。

小径孔１１とガイドピン１３との間に通気隙間１５が形成され、ガイドピン１３が押し下げられたときに冷却空気がこの隙間１５を流れるようになっている。

冷却空気をガイド孔５５に導く通気口６５が、固定部５２が形成してある。大径孔５６と摺動部材５７の摺動箇所に通気路を確保するために、摺動部材５７の外周面に中心軸線Ｘ方向の凹溝を形成することもできるが、ここでは図２（Ｂ）に示すように、摺動部材５７の外周面に中心軸線Ｘ方向の平面部６６を形成して、平面部６６と大径孔５６の円弧型内面で構成された空気通路６７が形成されている。このような平面部６６を９０度間隔で形成して、４箇所に空気通路６７を設けている。

ガイド孔５５の大径孔５６と小径孔１１の境界部に環状の静止内端面６８が形成されている。また、摺動部材５７の上面に環状の可動端面６９が形成されている。静止内端面６８と可動端面６９は、電極本体５１の中心軸線（受入孔１４の中心軸線Ｘ）が垂直に交わる仮想平面上に配置してあり、圧縮コイルスプリング６３の張力によって可動端面６９が静止内端面６８に対して環状状態で密着し、この密着によって冷却空気流が封止されている。

受入孔１４に挿入されたボルト１は、軸部３が受入孔１４の内底面に突き当たっており、ここで可動電極の進出でフランジ２が押し下げられると、圧縮コイルスプリング６３を縮めながらガイドピン１３が後退して溶着用突起５が鋼板部品９に押し付けられる。その後、溶接電流が通電されてボルト１が鋼板部品９に溶接される。このときに可動端面６９が静止内端面６８から離れて、冷却空気の流通がなされる。

つぎに、軸部の先端部分の停止位置について説明する。

供給ロッド１６の最進出停止位置が、軸部３の先端部分が受入孔１４に進入した位置となるように、供給ロッド１６の進出長さが設定してある。図３に示すように、同図（Ａ）は、軸部３の先端部分が受入孔１４の上位に進出した状態を示している。さらに進出すると、同図（Ｂ）や（Ｂ１）に示すように、軸部３の先端部分が受入孔１４に進入する。

軸部３は傾斜しているので、軸部３の平坦な下端面６も傾斜しており、これによって低位側角部７Ａと高位側角部７Ｂが形成される。下端面６の角部は環状であり、その最も低い箇所が低位側角部７Ａであり、また、最も高い箇所が高位側角部７Ｂである。軸部３の先端部分が受入孔１４に進入している状態は、同図（Ｂ１）に示すように、低位側角部７Ａだけが受入孔１４に入り込み、高位側角部７Ｂは受入孔１４には入り込んでいない状態になっている。すなわち、高位側角部７Ｂは受入孔１４の開口円から直径方向にずれた状態になっており、これによって、低位側角部７Ａと受入孔１４の内面との間に空間部７０が形成される。換言すると、高位側角部７Ｂが受入孔開口から直径方向にずれた状態、つまりはみ出た状態になっている。よって、後述の初期円弧移動の際に高位側角部７Ｂが円弧移動をして、軸部３と受入孔１４の相対位置が挿入可能な状態に設定される。平面図的に見ると、受入孔１４の開口円に対し、高位側角部７Ｂが開口円から外側にずれ出ており、低位側角部７Ａが開口円の内側に位置していて、そこに空間部７０が形成されている。

なお、軸部３の先端部分が受入孔１４に進入しているとか、軸部３の先端部分の低位側角部７Ａだけが受入孔開口部に入り込んでいるという状態は、前述のように、軸部３の先端部分や低位側角部７Ａが、受入孔開口端に存在する仮想平面から受入孔内空間に入り込んでいる状態を意味している。

つぎに、初期円弧移動と落下円弧移動について説明する。

図４に示すように、受け面３７は供給ロッド１６が傾斜していることによって、フランジ２の外周部１２を下側から受け止める状態になる。このため、永久磁石３５や電磁石３９の吸引力が消滅した瞬間には、ボルト１の荷重Ｗが荷重成分Ｗ１と荷重成分Ｗ２に分解されるので、このうちの荷重成分Ｗ２によって外周部１２と受け面３７の接触箇所がずれないで接触状態が維持される。この状態で永久磁石３５や電磁石３９の吸引力が消滅するので、図３（Ｃ）に示すように、フランジ２の外周部１２が受け面３７に接触した箇所が支点になって、ボルト１全体が円弧移動をする。この移動が初期円弧移動である。この初期円弧移動の際に、空間部７０が狭くなり、それにともなって高位側角部７Ｂが受入孔１４の開口円の内側に移動し、軸部先端部と受入孔１４の位置関係が挿入可能な状態に設定される。つまり、同図（Ｃ１）に実線で示す状態になる。

図３（Ｄ）に示すように、初期円弧移動に引き続いて外周部１２が受け面３７から離れて円弧移動をしながら軸部３が鉛直方向に近づくように変位してゆく。これが落下円弧移動である。同図（Ｅ）に示すように、実線図示のフランジ位置が先端面３２に密着している状態を示し、つぎの２点鎖線位置が初期円弧移動の状態を示し、さらにつぎの２点鎖線位置が落下円弧移動の状態を示している。軸部３が鉛直方向に近づきながら受入孔１４に挿入されてゆく。

図４（Ｂ）は、受け面３７に凹溝７１が形成され、ここに外周部１２が嵌まり込んでいる事例である。こうすることによって、初期円弧移動の移動支点が下方にずれないようにしている。

なお、図３は見やすくするために、断面部分のハッチング記載を行っていない。

つぎに、軸部の先端部分の停止位置を変形した例を説明する。

図５（Ｂ）に示すように、供給ロッド１６の最進出停止位置が、軸部３の先端部分全体が受入孔１４に入り込んだ状態とされている。この場合には、軸部３の高位側角部７Ｂが、供給ロッド１６の傾斜方向とは反対側の受入孔１４の内面に接触し、前述のような空間部７０が形成されている。

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、各エアシリンダに接続される作動空気の給排管の図示は省略してある。

上述の供給ロッド１６の進退用エアシリンダ１９の動作や、係合片４９の進退用エアシリンダ４７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。

供給ロッド１６が最も進出した最進出停止位置に位置しているときには、軸部３の先端部分が受入孔開口部に進入しており、それと同時に、フランジ２は供給ロッド先端面の最低箇所に設けた位置決め用突起３６に受け止められている。この状態でボルト１に対する永久磁石３５または電磁石３９の吸引力を消滅させると、フランジ外周部１２が位置決め用突起３６に接触した状態で初期円弧移動が開始され、この移動によって軸部先端部が受入孔開口部に入り込み、軸部先端部と受入孔１４の位置関係が挿入可能な状態に設定される。上記初期円弧移動に引き続いて、フランジ２の表面４が供給ロッド先端面３２から離れながら落下円弧移動に移行し、軸部３の中心軸線Ｚが鉛直方向に近づきながら、受入孔１４に挿入される。

供給ロッド１６の傾斜配置によって、軸部３の中心軸線Ｚが受入孔１４の中心軸線Ｘに対して、傾斜した状態になっているが、初期円弧移動によって、軸部先端部と受入孔１４の位置関係が挿入可能な状態に設定されるので、軸部先端が受入孔１４の開口角部に当たるようなことが回避できる。さらに、落下円弧移動においては、軸部３の中心軸線Ｚがほぼ鉛直方向とされた受入孔１４の中心軸線Ｘに近づくので、軸部３は受入孔１４内へ滑らかに挿入される。

上記のように、初期円弧移動によって軸部先端部と受入孔１４の位置関係が挿入可能な状態に設定され、しかも落下円弧移動によって軸部３の中心軸線Ｚが鉛直方向に近い起立状態となるので、軸部３の直径寸法と受入孔１４の内径寸法の差が僅かであっても、軸部３の挿入が可能となる。したがって、受入孔１４の直径方向におけるボルト１の位置ずれ量を最小化して、ボルト１と受入孔１４が形成された部材との相対位置を正確に維持することができる。

供給ロッド１６が進出したときの振れ変位が大きくなっても、軸部下端の一部分が受入孔１４に進入しているとともに、初期円弧移動によって軸部３と受入孔１４の相対位置が挿入可能な状態に設定されるので、軸部３の挿入が初期の段階から確実に遂行され、落下円弧移動の段階では軸部３の中心軸線Ｚが鉛直方向に近づき、円滑な挿入が実現する。

さらに、軸部３の先端部分が受入孔１４に差し込まれた箇所で供給ロッド１６の進出が停止するので、停止位置は上記受入孔１４への差し込みが成立しておればよく、したがって、供給ロッド１６の停止位置が前後にばらついたとしても、支障なく円弧移動動作がなされて、信頼性の高い供給ロッド１６の動作が確保できる。

電気抵抗溶接電極の中空ガイドピン１３に設けられた受入孔１４に、ボルト軸部３を挿入するものであるから、軸部３のガイドピン１３に対する直径方向の位置ずれ量が最小化される。これによって、軸部３と電極上に載置された鋼板部品９の相対位置が正確に設定できる。

供給ロッド１６の最進出停止位置が、軸部３の先端部分が受入孔１４に進入した位置となるように、供給ロッド１６の進出長さが設定されている。ここで、軸部３の先端部分が受入孔１４に進入した位置状態を、軸部３の先端部分の低位側角部７Ａだけが受入孔開口部に入り込み、高位側角部７Ｂを受入孔開口から直径方向にずれた状態にすることにより、受入孔内径に対して、軸部直径をできるだけ近づけることが可能となる。換言すると、高位側角部７Ｂが受入孔開口円から直径方向にずれた状態、つまりはみ出た状態になっていても、初期円弧移動の際に空間部７０を縮めながら高位側角部７Ｂが円弧移動をして、軸部３と受入孔１４の相対位置が挿入可能な状態に設定される。したがって、軸部３と受入孔１４の内面との隙間を最小化することができて、ボルト１と受入孔１４が形成された部材との相対位置を正確に維持することができる。前述の各部寸法とされたボルト１の軸部３は、受入孔１４の内面との間に環状の空隙を形成しているが、この空隙寸法は、０．５ｍｍであり、軸部３の偏心量を最小化することができると判断される。図８に示した従来例の方式であると、前記各部寸法のボルトの空隙寸法は、０．８〜１．０ｍｍが必要になるものと推定される。

図７に示すように、軸部３のねじ山部分が受入孔１４の開口縁部にひっかかると、受入孔１４に差し込めない場合が発生する。図３（Ｂ）や（Ｂ１）に示した空間部７０や、図５（Ｂ）に示した軸部挿入位置であると、ねじ山部分が受入孔１４の開口縁部にひっかかることが回避できる。

軸状部品の供給方法についての実施例の作用効果は、軸状部品用供給ロッドの実施例の作用効果と同じである。

上述のように、本発明の供給ロッドおよび供給方法によれば、供給ロッドの先端部に保持した軸状部品が、供給の目的箇所である受入孔に確実に挿入されるとともに、受入孔の直径方向における受入孔と軸状部品の相対位置を正確に求めることができる。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 軸状部品、プロジェクションボルト
２ フランジ
３ 軸部
４ 表面
６ 下端面
７Ａ 低位側角部
７Ｂ 高位側角部
８ 固定電極
９ 鋼板部品
１０ 下孔
１１ 小径孔、ガイド孔
１２ 外周部
１３ ガイドピン
１４ 受入孔
１６ 供給ロッド
３２ 先端面
３５ 永久磁石
３６ 位置決め用突起
３７ 受け面
３９ 電磁石
７０ 空間部
１００ ボルト供給装置
Ｘ 受入孔の中心軸線
Ｙ 供給ロッドの中心軸線
Ｚ 軸部の中心軸線

Claims (2)

1. 円形のフランジと軸部が一体化された軸状部品を、供給ロッドの先端部に保持して供給するとともに、軸部が供給の目的箇所である受入孔に挿入されるものであって、
   供給の対象とされる軸状部品は、円形のフランジの外周部に、フランジの厚さ方向における丸み形状が形成されたものでり、
   供給ロッドの進退軸線は、ほぼ鉛直方向に配置された受入孔の中心軸線に対して、傾斜した状態で配置され、
   前記供給ロッドの傾斜配置によって、軸部の中心軸線が受入孔の中心軸線に対して、傾斜した状態で配置され、
   供給ロッドに配置した進退動作式永久磁石または電磁石の吸引力によって、フランジの表面が供給ロッドの先端面に密着した状態で供給ロッドに保持され、
   供給ロッドの傾斜にともなう供給ロッドの先端面の最低箇所に、フランジの外周部を受け止めて、供給ロッドと軸状部品の相対位置を設定する位置決め用突起が設けられ、
   位置決め用突起に、進入してきたフランジの外周部を下側から受け止める受け面が形成され、
   軸部の平坦な下端面の環状角部に、軸部が傾斜していることによる低位側角部と高位側角部が形成されており、
   供給ロッドの最進出停止位置が、軸部の先端部分が受入孔に進入した位置となるように、供給ロッドの進出長さが設定してあり、
   前記最進出停止位置は、高位側角部が受入孔の開口円から直径方向にずれた状態、つまり平面的に見て、開口円から高位側角部がはみ出た状態になるとともに、低位側角部が開口円の内側に位置していて、低位側角部と受入孔内面との間に空間部が形成されように設定され、
   前記永久磁石または電磁石の吸引力は、前記停止位置において消滅するように構成し、
   前記永久磁石または電磁石の吸引力が、前記停止位置において消滅したときの初期の軸状部品の円弧運動の段階において、外周部と受け面の接触箇所がずれないで接触状態が維持されるように構成したことを特徴とする軸状部品用供給ロッド。
2. 円形のフランジと軸部が一体化された軸状部品を、供給ロッドの先端部に保持して供給するとともに、軸部が供給の目的箇所である受入孔に挿入されるものであって、
   供給の対象とされる軸状部品は、円形のフランジの外周部に、フランジの厚さ方向における丸み形状が形成されたものでり、
   供給ロッドの進退軸線は、ほぼ鉛直方向に配置された受入孔の中心軸線に対して、傾斜した状態で配置され、
   前記供給ロッドの傾斜配置によって、軸部の中心軸線が受入孔の中心軸線に対して、傾斜した状態で配置され、
   供給ロッドに配置した進退動作式永久磁石または電磁石の吸引力によって、フランジの表面が供給ロッドの先端面に密着した状態で供給ロッドに保持され、
   供給ロッドの傾斜にともなう供給ロッドの先端面の最低箇所に、フランジの外周部を受け止めて、供給ロッドと軸状部品の相対位置を設定する位置決め用突起が設けられ、
   位置決め用突起に、進入してきたフランジの外周部を下側から受け止める受け面が形成され、
   軸部の平坦な下端面の環状角部に、軸部が傾斜していることによる低位側角部と高位側角部が形成されており、
   供給ロッドの最進出停止位置が、軸部の先端部分が受入孔に進入した位置となるように、供給ロッドの進出長さが設定してあり、
   前記最進出停止位置は、高位側角部が受入孔の開口円から直径方向にずれた状態、つまり平面的に見て、開口円から高位側角部がはみ出た状態になるとともに、低位側角部が開口円の内側に位置していて、低位側角部と受入孔内面との間に空間部が形成されように設定され、
   前記永久磁石または電磁石の吸引力は、前記停止位置において消滅するように構成し、
   前記永久磁石または電磁石の吸引力が、前記停止位置において消滅したときの初期の軸状部品の円弧運動の段階において、外周部と受け面の接触箇所がずれないで接触状態が維持されるように構成した軸状部品用供給ロッドを準備し、
   供給ロッドの前記最進出停止位置において、前記永久磁石または電磁石の吸引力を消滅させることにより、フランジ外周部が位置決め用突起にずれ動くことなく接触した状態で低位側角部が空間部を狭くしながら軸部先端部と受入孔の位置関係が挿入可能な状態になる初期円弧移動と、前記初期円弧移動に後続してフランジ外周部が位置決め用突起から離れて円弧運動をしながら軸部が鉛直方向に近づいて受入孔に挿入されてゆく落下円弧移動を行わせることを特徴とする軸状部品の供給方法。

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