(57)【要約】【課題】鉄粉やスパッタなどのゴミを引き寄せることなく、ボルトホルダ２１へのボルトＸの保持を安定させる。【解決手段】ボルトホルダ２１に、該ボルトホルダ２１を貫通して、第２エアコンプレッサ５から送られる圧縮空気が供給される空気流通路２１ｄを形成し、空気流通路２１ｄから延びて、ボルトＸが載置されるボルト保持穴の底面２１ｃに開口した吸引孔２１ｂを形成する。【選択図】図６
2018192499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品が載置される載置面を有し、前記部品を保持する保持部材を備え、
前記保持部材を移動させることで、前記部品を所定の位置に供給する部品供給装置であって、
前記保持部材には、該保持部材を貫通して、圧縮空気供給装置から送られる圧縮空気が流れ、該圧縮空気を吸気する吸気ポートと該圧縮空気を排気する排気ポートとを有する空気流通路と、
前記空気流通路から延びて、前記載置面に開口した吸引孔とを備えることを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品供給装置において、
前記圧縮空気供給装置が、前記保持部材の移動中に、前記圧縮空気を前記空気流通路へ供給することを特徴とする部品供給装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の部品供給装置において、
前記保持部材には、前記部品が入り、底面が前記載置面である保持穴が形成されていることを特徴とする部品供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品供給装置を備えた部品溶接装置であって、
前記部品供給装置により前記所定の位置に供給された前記部品を付着させる付着部を備え、
前記圧縮空気供給装置が、前記付着部に前記部品を付着させるときに、前記空気流通路への前記圧縮空気の供給を停止させることを特徴とする部品溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルト等の部品を所定の位置に供給する部品供給装置、及びこの部品供給装置を用いた、前記部品とワークとを溶接する部品溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、ボルト等の部品とワークとを溶接する場合、部品を保持した供給ロッドが所定の位置まで延びることで、部品を所定の位置に供給する部品供給装置が用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、カップ状の保持部材が先端に取り付けられた供給ロッドを備える部品供給装置が開示されている。保持部材には、その底面にボルトのフランジ部を収容する凹部が形成されている。さらに、底部の下側には、永久磁石が埋設されている。このことにより、ボルトが引き寄せられて、ボルトの保持を安定させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６６１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のように、永久磁石を備えた保持部材は、ボルト等の部品だけでなく、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミも引き寄せてしまう。そのため、保持部材にゴミが付着して、その付着したゴミを取り除くためのメンテナンスを行う手間が生じてしまうという問題があった。また、永久磁石の代わりに、吸込装置を用いてボルトを吸引する方法も考えられるが、その場合でも、周辺のゴミを吸込装置内に吸引してしまい、その吸引したゴミを取り除く手間が生じてしまう。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品を所定の位置に供給する部品供給装置において、鉄粉やスパッタなどのゴミを取り除く手間が生じないように、保持部材への部品の保持を安定させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、この発明では、保持部材を貫通する空気流通路を設け、該空気流通路に圧縮空気を供給することで、部品を保持部材に引き寄せるようにした。
【０００８】
具体的には、第１の発明は、部品が載置される載置面を有し、前記部品を保持する保持部材を備え、前記保持部材を移動させることで、前記部品を所定の位置に供給する部品供給装置であって、前記保持部材には、該保持部材を貫通して、圧縮空気供給装置から送られる圧縮空気が流れ、該圧縮空気を吸気する吸気ポートと該圧縮空気を排気する排気ポートとを有する空気流通路と、前記空気流通路から延びて、前記載置面に開口した吸引孔とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この第１の発明では、部品が載置面に載置された状態で、空気流通路に圧縮空気を供給することで、吸引孔内の空気が圧縮空気の方向に流れる。このとき、吸引孔内は負圧になるので、載置面上の部品が載置面に向かって吸着される。また、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミは、空気流通路を通り、圧縮空気と共に排気ポートから吐出される。そのため鉄粉やスパッタなどのゴミを吸着させることなく、保持部材への部品の保持を安定させることができる。さらに、部品を載置面から吸着することができるので、部品に掛かる重力と相俟って、部品を下側へより安定的に保持させることができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記圧縮空気供給装置が、前記保持部材の移動中に、前記圧縮空気を前記空気流通路へ供給することを特徴とする。
【００１１】
この第２の発明では、特に部品の保持が安定し難い保持部材の移動中において部品を保持部材に安定して保持させることができる。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記保持部材には、前記部品が入り、底面が前記載置面である保持穴が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この第３の発明では、部品を保持穴の開口から保持穴へ落下させて、部品を保持させることができるので、部品を容易に保持させることができる。
【００１４】
第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれか１つの部品供給装置を備えた部品溶接装置において、前記部品供給装置により前記所定の位置に供給された前記部品を付着させる付着部を備え、前記圧縮空気供給装置が、前記付着部に前記部品を付着させるときに、前記空気流通路への前記圧縮空気の供給を停止させることを特徴とする。
【００１５】
この第４の発明では、部品を付着部へ付着させる際に、部品が保持部材へ吸着することを防ぐことができる。よって、部品が載置面に吸着される力が、部品の付着部への付着を阻害することを防ぐことができ、スムーズに付着作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、部品の吸着の際に、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミは排気ポートから吐出される。そのため、従来技術のような、永久磁石や吸込装置を用いて部品を吸着させる方式とは異なり、ゴミを取り除く手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るボルト溶接装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】上部電極ユニットの（ａ）全体の概略構成を示す正面図（ｂ）ガイドピンのピン部を拡大してその断面を示す拡大断面図である。
【図３】ガイドピン調整用ブラケットの（ａ）正面図（ｂ）底面図である。
【図４】上部ガイドピンシリンダの概略構成を模式的に示した模式図である。
【図５】ボルト供給ユニットの（ａ）全体の概略構成を示す正面図（ｂ）ボルトホルダを拡大して示す部分拡大図である。
【図６】ボルトホルダの空気流通路に圧縮空気が供給された状態を示す部分拡大図である。
【図７】ボルト供給ユニットにボルトが供給された状態を示す図である。
【図８】ボルト供給ユニットによってボルトが上下の電極間に供給された状態を示す図である。
【図９】ガイドピンが下降して、その下端にボルトを付着させる状態を示す図である。
【図１０】ガイドピンが上昇して、ボルトを上部電極に保持させた状態を示す図である。
【図１１】ボルト供給ユニットのボルトホルダが初期位置に戻った状態を示す図である。
【図１２】ボルトを上下の電極間に挟持した状態を示す図である。
【図１３】ガイドピンの下端をボルトから離間させて、ボルト溶接を行っている様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。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全くない。
【００１９】
−全体構成−
図１は、本発明の実施形態に係る部品溶接装置としてのボルト溶接装置Ａの概略構成を示しており、このボルト溶接装置Ａは、上下の電極間に部品としてのボルトＸ及びワークＷを挟んだ状態で該両電極に通電することにより、該ボルトＸをワークＷに溶接するものであり、前記上下の電極を備えるボルト溶接機１と、ボルト整列機４から供給されるボルトＸを前記ボルト溶接機１の上下の電極間に供給する部品供給装置としてのボルト供給ユニット２と、該ボルト溶接機１及びボルト供給ユニット２を制御するコントローラ３とを備えている。
【００２０】
前記ボルト溶接機１は、互いに上下方向に対向するように本体部１ａ上に配設された上部電極ユニット１０と下部電極ユニット４０とを備え、上下に移動可能な該上部電極ユニット１０及び定置の下部電極ユニット４０にそれぞれ配設された上部電極１１（上側電極）と下部電極４１（下側電極）との間に、前記ボルトＸ及びワークＷを挟持するように構成されている。
【００２１】
前記上部電極ユニット１０は、前記ボルト溶接機１の上部に配設された上部電極シリンダ１４によってユニット全体が上下動するように構成されていて、該上部電極シリンダ１４によって上下動する可動部１ｂに上部取付部材１ｃを介して固定された略円筒状の上部ホルダ１２と、その下端に配設されて、溶接時に通電される略円柱状の上部電極１１と、前記上部ホルダ１２の上端部に連結されて、後述する付着部としてのガイドピン１５の突出長さを調整するガイドピン調整用ブラケット１３と、該ガイドピン調整用ブラケット１３にその下端部が連結固定されて、前記ガイドピン１５を上下に相対移動させる２段式の上部ガイドピンシリンダ３０とからなる。
【００２２】
そして、ボルトＸをワークＷに溶接する際には、前記上部電極シリンダ１４によって上部電極ユニット１０を下方向に移動させて、上下の電極１１，４１間に前記ボルトＸ及びワークＷを挟持する一方、前記ボルトＸやワークＷをボルト溶接機１に供給する際には、前記上部電極シリンダ１４によって上部電極ユニット１０を上方に移動させて、前記上下の電極１１，４１間に、前記ボルトＸ及びワークＷが供給及び排出される作業スペースを設けるようになっている。
【００２３】
前記上部電極１１及び上部ホルダ１２には、図２（ａ）に示すように、それぞれ、その上下方向に貫通する貫通穴１１ａ，１２ａが互いに連通するように設けられている。そして、これらの貫通穴１１ａ，１２ａ内には、後述する上部ガイドピンシリンダ３０のピストン３４に連結され、該貫通穴１１ａ，１２ａ内を上下に移動可能なガイドピン１５が配設されている。なお、前記貫通穴１１ａの内周には、前記ガイドピン１５等を上部電極１１から絶縁するための絶縁体１１ｂが配設されている。
【００２４】
このガイドピン１５は、図２（ｂ）にその一部を拡大して示すように、比較的、大径の樹脂製ロッド部１５ａと、該ロッド部１５ａの一端に配設される小径のステンレス製ピン部１５ｂとからなり、該ピン部１５ｂの下端部１５ｃには空洞部１５ｄが形成されている。該空洞部１５ｄ内には磁石１６が配設されており、詳しくは後述するように、ボルトＸが上下の電極１１，４１間に供給された場合、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃが前記上部電極１１よりも下方に突出して、該下端部１５ｃの磁石１６にボルトＸの軸部Ｘａを付着させるようになっている。
【００２５】
なお、前記ピン部１５ｂは、後述するように、ボルト溶接時に発生する熱から内部の磁石１６を保護する必要があるため、断熱性や耐久性等を考慮してステンレス製が好ましいが、これに限らず、どのような材料を用いてもよい。
【００２６】
前記ガイドピン調整用ブラケット１３は、図１〜図３に示すように、その上部と下部とで外径の異なる概略円筒形状を有しており、その内周の下側には、比較的、大径のホルダ挿入孔１３ａが形成されている一方、上側には、小径のシリンダ挿入孔１３ｂが形成されている。ここで、前記ホルダ挿入孔１３ａの下側の部分を囲むガイドピン調整用ブラケット１３の下部は、円筒を半割りにした２つの半割部材に分割されていて、その一方とブラケット１３の上部とが一体に形成されて本体部１３ｄとされ、これにもう一方の半割部材１３ｅが組み付けられてなる。したがって、前記上部ホルダ１２の上端部を前記２つの部材１３ｄ，１３ｅで挟み、それらの部材１３ｄ，１３ｅをボルト１３ｈにより締結することで、該上部ホルダ１２を前記ガイドピン調整用ブラケット１３に連結固定することができる。この構成により、前記上部ホルダ１２は、前記ホルダ挿入孔１３ａに対してその挿入長さが変更可能に連結されて、該上部ホルダ１２の上下方向の位置調整が可能になるため、後述するように、前記ガイドピン１５が前記上部ホルダ１２の下端に配設される前記上部電極１１よりも下方に突出したときのその突出長さを調整することができる。
【００２７】
一方、前記シリンダ挿入孔１３ｂでは、前記上部ガイドピンシリンダ３０の下端部の外周に形成されたねじ部が、該シリンダ挿入孔１３ｂの内面に形成されたねじ部に螺合されることで、前記上部ガイドピンシリンダ３０とガイドピン調整用ブラケット１３とが連結固定されるようになっている。これにより、前記上部ホルダ１２、ガイドピン調整用ブラケット１３及び上部ガイドピンシリンダ３０が順に軸方向に連結されて、一体になっている。
【００２８】
また、前記ガイドピン調整用ブラケット１３には、前記ホルダ挿入孔１３ａを介して前記貫通穴１１ａ，１２ａに連通する空気穴１３ｃが設けられており、この空気穴１３ｃには、図示しないチューブ等を介して圧縮空気が供給されるようになっている。そして、ボルト溶接後の所定時間（例えば略０．２秒間）、前記空気穴１３ｃに圧縮空気を供給することにより、溶接時に前記貫通穴１１ａ，１２ａ内に溜まったスパッタを下方へ吹き飛ばすようになっている。
【００２９】
前記上部ガイドピンシリンダ３０は、図４に模式図として示すように、略円筒状の２つのシリンダを上下に接続した構成になっており、そのシリンダ室３１，３２には、それぞれ、２つの独立したシリンダピストン３３，３４が配設されていて、該シリンダ室３１，３２は、前記シリンダピストン３３，３４の上部に形成されたピストンヘッド３３ａ，３４ａによって、それぞれ、上下２つの圧力室３１ａ，３１ｂ及び３２ａ，３２ｂに仕切られている。
【００３０】
また、前記上側のシリンダピストン３３の下方に延びるロッド部３３ｂは、その下部が前記シリンダ室３１，３２を仕切る仕切壁３５を貫通し、前記下側のシリンダ室３２内に突出するように配設されている。これにより、前記上側のシリンダピストン３３が下方に移動するか、または下側のシリンダピストン３４が上方に移動して、それらのシリンダピストン３３，３４同士が当接した場合には、１つのシリンダピストンとして動作することになる。すなわち、前記シリンダピストン３３，３４同士が当接していない状態では、前記圧力室３２ａ，３２ｂ内の圧力に応じて前記下側のシリンダピストン３４が上下動する一方、前記シリンダピストン３３，３４同士が当接した状態では、前記上側のシリンダピストン３３と一体になって前記下側のシリンダピストン３４が前記圧力室３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ内の圧力に応じて上下動するようになっている。
【００３１】
さらに、前記上部ガイドピンシリンダ３０の上端側、略中央及び下端側には、それぞれ、前記シリンダ内の圧力室３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂに圧縮空気を注入するための注入口３０ａ，３０ｂ，３０ｃが設けられており、該注入口３０ａは、上側のシリンダ室３１の上側圧力室３１ａに、前記注入口３０ｂは、前記上側のシリンダ室３１の下側圧力室３１ｂ及び下側のシリンダ室３２の上側圧力室３２ａに、前記注入口３０ｃは、前記下側のシリンダ室３２の下側圧力室３２ｂに、それぞれ連通している。これにより、前記注入口３０ａ，３０ｂ，３０ｃにそれぞれ供給する空気圧を制御することで、前記圧力室３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ内の空気圧をそれぞれ変化させて、前記２つのシリンダピストン３３，３４をそれぞれ上下方向に移動させることができるようになっている。
【００３２】
具体的には、前記注入口３０ｂ，３０ｃには、図示しない第１エアコンプレッサによって等しい圧力の圧縮空気が供給される一方、前記注入口３０ａには、それよりも高い圧力の圧縮空気が供給されるようになっている。例えば、前記注入口３０ｃへの圧縮空気の供給を停止して、大気開放すると、前記下側シリンダ室３２の下側圧力室３２ｂが大気開放されて上側圧力室３２ａよりも圧力が低くなるため、前記下側シリンダピストン３４は下方に移動する（図４に矢印で示す）一方、前記上側のシリンダ室３１の上側圧力室３１ａ及び下側圧力室３１ｂ内の圧力は変化しないため、前記上側シリンダピストン３３の位置は変化しないことになる。
【００３３】
そして、前記下側シリンダピストン３４の下端には、図２及び図４に示すように、上述のガイドピン１５の上端が連結固定されていて、これにより、該下側シリンダピストン３４の上下動によって、前記ガイドピン１５を上下動させることができる。
【００３４】
また、前記上部ガイドピンシリンダ３０には、図１、図２及び図４に示すように、その内部に配設されるシリンダピストン３３，３４の上下方向の位置を検出するためのスイッチ３６〜３９が設けられている。これらのスイッチ３６〜３９は、前記シリンダピストン３３，３４のピストンヘッド３３ａ，３４ａが所定以上、近接すると信号を出力するように構成されていて、コントローラが該スイッチ３６〜３９からの信号によりピストンヘッド３３ａ，３４ａの位置を検出し、その位置情報に基づいて後述するボルト溶接装置Ａの制御を行うようになっている。
【００３５】
前記下部電極ユニット４０は、図１に示すように、下部取付部材１ｄを介して前記ボルト溶接機１の本体部１ａに固定される略円柱状の下部ホルダ４２と、該下部ホルダ４２の上端に前記上部電極１１に対向して配設される略円柱状の下部電極４１とにより構成されていて、上述の上部電極ユニット１０とは異なり、ボルト溶接機１の本体部１ａに固定されているものである。
【００３６】
前記ボルト供給ユニット２は、前記ボルト溶接機１に設けられたＬ型バー１７に固定されていて、図５に示すように、ボルト整列機４からチューブ２０を介して供給されるボルトＸを受け取るための保持部材としてのボルトホルダ２１と、該ボルトホルダ２１を前記ボルト溶接機１の上下の電極１１，４１間まで移動させるシリンダ部２２と、圧縮空気供給装置としての第２エアコンプレッサ５から送られる圧縮空気をボルトホルダ２１の下部に供給する配管ユニット２７からなる。
【００３７】
前記ボルトホルダ２１には、図５（ｂ）に拡大して示すように、上方に開口する断面略円形状の保持穴としてのボルト保持穴２１ａが設けられていて、該ボルト保持穴２１ａの上部は、上方に向かって広がるすり鉢状に形成されている。そして、前記ボルト整列機４から前記チューブ２０を介して運ばれたボルトＸは、そのフランジ部Ｘｂが下方になるようにして前記ボルト保持穴２１ａ内に入れられ、載置面としてのボルト保持穴２１ａの底面２１ｃに載置される。
【００３８】
ボルトホルダ２１における、前記ボルト保持穴２１ａの底面２１ｃよりもさらに下側に位置する箇所には、ボルトホルダ２１を径方向に貫通する空気流通路２１ｄが形成されている。空気流通路２１ｄの一端には、吸気ポート２１ｅが形成されている。吸気ポート２１ｅの他端側は、該吸気ポート２１ｅよりも小径に形成されている。その他端側に位置する吸引孔２１ｂ（詳しくは後述する）に対応する部分から他端側は、前記吸気ポート２１ｅと同程度の径に形成されており、空気流通路２１ｄの他端には、排気ポート２１ｆが形成されている。また、前記吸気ポート２１ｅの内面には、ねじ部が形成されている。また、空気流通路２１ｄの中間部から延びて、ボルト保持穴２１ａの底面２１ｃに開口した吸引孔２１ｂが設けられている。言い換えると、吸引孔２１ｂはボルト保持穴２１ａと空気流通路２１ｄとを連通している。これにより、前記ボルトＸはボルト保持穴２１ａ内の空気によって阻害されることなく、該ボルト保持穴２１ａの底面２１ｃ上にスムーズに落下することができるようになっている。さらに、ボルトＸを、ボルト保持穴２１ａへ落下させることで保持することができるので、ボルトＸを容易に保持することができる。また、底面２１ｃに形成された吸引孔２１ｂの開口の穴径は、ボルトＸのフランジ部Ｘｂよりも小径である。よって、ボルトＸが、フランジ部Ｘｂを下にして底面２１ｃに着座された状態では、前記開口は、フランジ部Ｘｂによって塞がれる。
【００３９】
前記配管ユニット２７は、供給管２８と継手２９とを備えている。前記吸気ポート２１ｅには、継手２９が、その一端の外面に形成されたねじ部が吸気ポート２１ｅのねじ部に螺合することで接続されている。継手２９の他端には、第２エアコンプレッサ５から送られる圧縮空気が通る供給管２８が接続されている。よって、第２エアコンプレッサ５からの圧縮空気は、供給管２８、継手２９を通り、吸気ポート２１ｅからボルトホルダ２１にブローされて、空気流通路２１ｄの排気ポート２１ｆから吐出される。
【００４０】
前記ボルトＸがボルト保持穴２１ａに供給され、ボルトＸが底面２１ｃに着座された状態で、第２エアコンプレッサ５から圧縮空気が供給されると、図６に示すように、吸引孔２１ｂ内の空気が排気ポート２１ｆに流れる。このとき、吸引孔２１ｂ内が負圧になるので、ボルト保持穴２１ａ内のボルトＸのフランジ部Ｘｂが、ボルト保持穴２１ａの底面に向かって吸着される。これにより、ボルトＸをボルト保持穴２１ａに安定して保持させることができる。
【００４１】
また、空気流通路２１ｄは、吸引孔２１ｂに対応する部分から他端側が大径になっているので、吸引孔２１ｂからの空気と空気流通路２１ｄを流れる圧縮空気とが合流する部分における、圧縮空気の流速の低下を防ぐことができる。よってボルトＸを吸着する力が弱くなることを防ぐことができる。
【００４２】
このように、ボルトホルダ２１の空気流通路２１ｄにブローを行うと、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミは、圧縮空気とともに空気流通路２１ｄの排気ポート２１ｆから吹き出される。そのため、前記従来技術のような、永久磁石や吸込装置を用いてボルトＸを吸着させる方式とは異なり、ゴミを取り除くためのメンテナンスが必要でなくなる。
【００４３】
また、ボルト保持穴２１ａの底面２１ｃに吸引孔２１ｂの開口が形成されているので、ボルトＸを下側から吸着することができる。このため、ボルトＸに掛かる重力と相俟って、下側へより安定的にボルトＸを保持することができる。
【００４４】
前記シリンダ部２２は、固定ブラケット２３を介して前記Ｌ型バー１７に固定されており、シリンダ内に配設されたピストン（図示省略）及びその先端に一体に連結されたシリンダロッド２４が空気圧によってその軸方向に移動するように構成されている。すなわち、前記シリンダロッド２４は、該ロッド２４と一体のピストンがシリンダの奥まで挿入されている状態が初期位置であり、その状態から前記ボルトホルダ２１がボルト溶接機１の上下の電極１１，４１間に位置するまで伸びることができるようになっている。ここで、前記シリンダロッド２４の初期位置は、前記シリンダ部２２の後端部に設けられたスイッチ２５からの信号によって検出される一方，前記ボルトホルダ２１が上下の電極１１，４１間に位置している場合は、そのときの前記シリンダロッド２４の位置が前記シリンダ部２２の略中央に設けられたスイッチ２６からの信号によって検出され、それらの信号に基づいてコントローラ３がボルト溶接装置Ａを制御するようになっている。
【００４５】
前記コントローラ３は、ボルト溶接時にボルト溶接装置Ａを制御するためのものであり、前記スイッチ２５，２６，３６〜３９からの信号によって該ボルト溶接装置Ａの各動作を検出し、後述するような前記ボルト溶接機１及びボルト供給ユニット２の動作制御や前記ボルトホルダ２１に圧縮空気を供給する第２エアコンプレッサ５のＯＮ／ＯＦＦ、並びに前記上部ガイドピンシリンダ３０の各注入口３０ａ，３０ｂ，３０ｃに供給される圧縮空気のＯＮ／ＯＦＦの制御等を行うように構成されている。
【００４６】
−ボルト溶接時のボルト溶接装置Ａの動作−
次に、ボルトＸをワークＷに溶接する場合のボルト溶接装置Ａの動作を図７〜図１３に基づいて説明する。
【００４７】
まず、図７に示すように、ボルト整列機４からチューブ２０を介してボルト供給ユニット２のボルトホルダ２１にボルトＸが供給される。その際、該ボルトＸは、前記ボルトホルダ２１のボルト保持穴２１ａにフランジ部Ｘｂが下方向になるように供給される。このとき、圧縮空気は、上部ガイドピンシリンダ３０の各注入口３０ａ，３０ｂ，３０ｃに供給されている状態であり、該上部ガイドピンシリンダ３０の下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａが、スイッチ３８からの信号によって検出されている状態である。
【００４８】
そして、前記ボルトＸが、ボルトホルダ２１のボルト保持穴２１ａに供給された後、第２エアコンプレッサ５からの圧縮空気の供給を開始して、前記の如くボルトＸをボルト保持穴２１ａに安定して保持させる。そして、図８に示すように、ボルト供給ユニット２のシリンダ部２２では、シリンダロッド２４を空気圧によって軸方向に伸ばして、前記ボルトホルダ２１をボルト溶接機１の上下の電極１１，４１間まで移動させる。
【００４９】
このとき、圧縮空気のブローによって、ボルトＸがボルト保持穴２１ａに安定して保持されているので、特にボルトＸの保持が安定し難い（ボルトＸが揺れやすい）シリンダ部２２の移動中に、ボルト保持穴２１ａ内でボルトＸが揺れることを防止できる。
【００５０】
そして、該ボルトホルダ２１内のボルトＸが、前記上下の電極１１，４１を結ぶ軸線Ｚ上に到達したとき、そのことが前記シリンダ部２２のスイッチ２６からの信号によって検出され、前記シリンダロッド２４の動作を停止させる。前記の如く、ボルト保持穴２１ａ内でボルトＸが揺れないように保持しているので、シリンダロッド２４の動作が停止された後においても、ボルトＸが揺れることを防止することができる。
【００５１】
その後、図９に示すように、上部ガイドピンシリンダ３０の下端側の注入口３０ｃへの圧縮空気の供給を停止して、大気開放することにより、該シリンダ３０内の下側のシリンダ室３２の下側圧力室３２ｂ内の圧力を低下させる。これにより、該下側圧力室３２ｂよりも上側圧力室３２ａ内の圧力が大きくなり、該上部ガイドピンシリンダ３０内の下側シリンダピストン３４は下方向に移動する。これに伴い、該下側シリンダピストン３４と一体のガイドピン１５も下方に移動するため、該ガイドピン１５の下端が前記ボルトＸの軸部Ｘａに近づき、前記ガイドピン１５のピン部１５ａの先端に配設された磁石１６に前記ボルトＸの軸部Ｘａを付着させる。このとき、前記上部ガイドピンシリンダ３０のスイッチ３９からの信号により下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａが検出される。また、上部ガイドピンシリンダ３０の下端側の注入口３０ｃへの圧縮空気の供給の停止と同時に、空気流通路２１ｄへの圧縮空気のブローを停止する。
【００５２】
前記の如く、ボルト保持穴２１ａ内でボルトＸが揺れないので、ガイドピン１５を下方に移動させる前に、ボルトＸの揺れが止まることを待つための時間を確保する必要がない。よって、サイクルタイムを短縮することができる。さらに、ガイドピン１５に前記ボルトＸの軸部Ｘａを付着させるときには、空気流通路２１ｄへのブローが停止されている。よって、ボルトＸがガイドピン１５の反対側へ引き寄せられることでボルトＸのガイドピン１５への付着が阻害されず、スムーズに付着作業を行うことができる。
【００５３】
次に、図１０に示すように、前記スイッチ３９からの信号によって前記下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａが検出されてから略１秒後に、前記上部ガイドピンシリンダ３０の注入口３０ｂへの圧縮空気の供給を停止して大気開放する一方、注入口３０ｃには圧縮空気を供給して、前記シリンダ３０内の下側のシリンダ室３２の上側圧力室３２ａ内よりも下側圧力室３２ｂ内の圧力を大きくすることにより、前記下側シリンダピストン３４を上方に移動させる。これにより、前記ガイドピン１５及び該ガイドピン１５の下端に付着した前記ボルトＸも上方に移動し、該ボルトＸの軸部Ｘａが上部電極１１の貫通穴１１ａ内に挿入されて、前記ボルトＸは上部電極１１に保持されることになる。
【００５４】
このように、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃの磁石１６にボルトＸの軸部Ｘａを付着させた状態で、該ガイドピン１５を上方に移動させるだけで、前記ボルトＸの軸部Ｘａを前記上部電極１１の貫通穴１１ａに容易に挿入させることができる。
【００５５】
また、前記ボルトＸの軸部Ｘａを前記上部電極１１の貫通穴１１ａに挿入させることにより、該上部電極１１に対するボルトＸの位置決めが行われるとともに、該上部電極１１にボルトＸを保持した状態でも該ボルトＸが下方に大きく突出しなくなるため、ワークＷ等との干渉も防止することができる。したがって、前記ボルトＸを上部電極１１に正確且つ確実に保持することができる。
【００５６】
ここで、上述のように、前記注入口３０ｂへの圧縮空気の供給を停止した場合の前記下側シリンダピストン３４の停止位置は、前記ガイドピン１５の下端に付着したボルトＸのフランジ部Ｘｂが上部電極１１の下端に当接しておらず、所定間隔ｄを空けた状態になるような位置（所定の位置）である。この位置で前記ガイドピン１５を停止させることにより、前記ボルトＸを上昇させる際に該ボルトＸが前記上部電極１１の下端に衝突しなくなり、衝突の際の衝撃によってボルトＸが落下するのを防止することができる。
【００５７】
なお、前記ガイドピン１５の下端に付着した前記ボルトＸのフランジ部Ｘｂが、前記上部電極１１の下端から前記所定間隔ｄの位置に到達したとき、前記上部ガイドピンシリンダ３０のスイッチ３８の位置に下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａが到達し、前記スイッチ３８が信号を出力するようになっている。
【００５８】
そして、前記上部ガイドピンシリンダ３０のスイッチ３８からの信号により前記下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａを検出した後、図１１に示すように、ボルト供給ユニット２のボルトホルダ２１がその初期位置まで戻るようにシリンダロッド２４を縮める。そして、シリンダ部２２のスイッチ２５（図５参照）からの信号によって、前記シリンダロッド２４がその初期位置まで戻ってきたことを検出した後、図１２に示すように、ワークＷを下部電極４１上に供給し、上部電極シリンダ１４によって上部電極ユニット１０を下方向に移動させる。これにより、上部電極１１に保持されたボルトＸは、ワークＷとともに上下の電極１１，４１間に挟持され、加圧されることになる。
【００５９】
このように、前記上下の電極１１，４１間にボルトＸが挟持された状態になると、図１２に示すように、前記ガイドピン１５及びシリンダピストン３３，３４は、前記ボルトＸのフランジ部Ｘｂと上部電極１１との前記所定間隔ｄの分だけ押されて上方に相対移動するため、上側シリンダピストン３３のピストンヘッド３３ａは前記上部ガイドピンシリンダ３０のスイッチ３７の位置に達し、該スイッチ３７から信号が出力される。そして、その略１秒後に、図１３に示すように、前記上部ガイドピンシリンダ３０の注入口３０ａへの圧縮空気の供給を停止して、該注入口３０ａに連通する上側シリンダ室３１の上側圧力室３１ａ内の圧力を低下させることにより、前記上側シリンダピストン３３及び下側シリンダピストン３４を一体で上方に移動させる。
【００６０】
上述のように、前記ボルトＸが上下の電極１１，４１間で挟持された後、前記ガイドピン１５を上昇させることにより、ボルト溶接前に、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃをボルトＸの軸部Ｘａから離間させることができる。これにより、ボルト溶接時に上部電極１１に発生する熱が、ボルトＸ等を介して前記ガイドピン１５の下端部１５ｃに配設された磁石１６に伝達されないため、熱による該磁石１６の劣化を抑えることができる。なお、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃは、図１３に示すように、前記上部電極１１からも離間するため、該上部電極１１自身の熱も伝達されないようになっている。
【００６１】
また、前記磁石１６は、上述のとおり、ステンレス製のガイドピン１５内に配設されているため、ボルト溶接時に発生する熱の影響をより低減することができ、より効果的に劣化を抑えることができる。
【００６２】
なお、上述のように前記シリンダピストン３３，３４を上方へ移動させる際には、前記上部ガイドシリンダ３０のスイッチ３６からの信号に基づいて上側シリンダピストン３３のシリンダヘッド３３ａが検出される位置まで上方に移動させる。また、このとき、新たなボルトＸ’が、ボルト整列機４からチューブ２０を介してボルト供給ユニット２のボルトホルダ２１に供給される。
【００６３】
そして、前記スイッチ３６からの信号によって前記上側シリンダピストン３３のシリンダヘッド３４が検出された後、すなわち、前記ボルトＸを上下の電極１１，４１間に挟持して、前記ガイドピン１５の下端を該ボルトＸの軸部Ｘａから離間させた状態で、前記上下の電極１１，４１に通電して、前記ボルトＸをワークＷに溶接する。
【００６４】
ボルト溶接後は、前記上部電極シリンダ１４によって前記上部電極ユニット１０が上方に移動する一方、前記上部ガイドピンシリンダ３０の注入口３０ａ，３０ｂにもそれぞれ圧縮空気が供給されて、該上部ガイドピンシリンダ３０のシリンダピストン３３，３４はそれぞれ図６のような初期状態に戻り、ボルト溶接作業は終了する。
【００６５】
したがって、上述の実施形態によれば、上部電極１１の貫通穴１１ａ内に上下動可能にガイドピン１５を挿通させて、該ガイドピン１５の下端部１５ｃに磁石１６を配設するとともに、上下の電極１１，４１間にボルトＸが供給された場合、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃを上部電極１１よりも下方に突出させて、該ガイドピン１５の磁石１６に前記ボルトＸを付着させた後、その状態でガイドピン１５を上方に移動させて、前記ボルトＸの軸部Ｘａを前記上部電極１１の貫通穴１１ａに挿入させることにより、簡単な構成で該ボルトＸを上部電極１１の所定位置に正確且つ確実に保持することができる。
【００６６】
しかも、上下の電極１１，４１間にボルトＸを挟持してボルト溶接を行う前には、前記ガイドピン１５の下端の磁石１６をボルトＸの軸部Ｘａから離間させるように、該ガイドピン１５を上方に移動させることにより、溶接時に発生する熱がボルトＸから前記ガイドピン１５の磁石１６に伝達されないため、該磁石１６の劣化を防止することができる。
【００６７】
さらに、ボルトホルダ２１の空気流通路２１ｄにブローを行うことで、ボルトホルダ２１のボルト保持穴２１ａへのボルトＸの保持を安定させているので、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミは、圧縮空気とともに空気流通路２１ｄの排気ポート２１ｆから吹き出される。よって、ゴミを取り除く手間が生じないように、ボルトホルダ２１へのボルトＸの保持を安定させることができる。
【００６８】
（その他の実施形態）
本発明の構成は、前記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。例えば、前記実施形態では、第２エアコンプレッサ５から送られる圧縮空気を、配管ユニット２７を通して空気流通路２１ｄに供給するようにしている。しかし、これに限らず、前記第１エアコンプレッサからの圧縮空気をガイドピンシリンダ３０に供給する図示しないチューブ等を分岐させて、該圧縮空気を空気流通路２１ｄにブローするようにしてもよい。その場合は、図示しない前記第１エアコンプレッサが第２エアコンプレッサ５を兼ねることになる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、保持部材への部品の保持が安定し、スパッタや鉄粉などのゴミなどを取り除く必要のない部品供給装置が得られて有用である。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ  ボルト溶接装置（部品溶接装置）
２  ボルト供給ユニット（部品供給装置）
５  第２エアコンプレッサ（圧縮空気供給装置）
１５  ガイドピン（付着部）
２１  ボルトホルダ（保持部材）
２１ａ  ボルト保持穴（保持穴）
２１ｂ  吸引孔
２１ｃ  底面（載置面）
２１ｄ  空気流通路
２１ｅ  吸気ポート
２１ｆ  排気ポート
Ｘ  ボルト（部品）
【図１】
2018192499.tif 000003
【図２】
2018192499.tif 000004
【図３】
2018192499.tif 000005
【図４】
2018192499.tif 000006
【図５】
2018192499.tif 000007
【図６】
2018192499.tif 000008
【図７】
2018192499.tif 000009
【図８】
2018192499.tif 000010
【図９】
2018192499.tif 000011
【図１０】
2018192499.tif 000012
【図１１】
2018192499.tif 000013
【図１２】
2018192499.tif 000014
【図１３】
2018192499.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月26日(2017.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルト等の部品を所定の位置に供給する部品供給装置、及びこの部品供給装置を用いた、前記部品とワークとを溶接する部品溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、ボルト等の部品とワークとを溶接する場合、部品を保持した供給ロッドが所定の位置まで延びることで、部品を所定の位置に供給する部品供給装置が用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、カップ状の保持部材が先端に取り付けられた供給ロッドを備える部品供給装置が開示されている。保持部材には、その底面部にボルトのフランジ部を収容する凹部が形成されている。さらに、底部の下側には、永久磁石が埋設されている。このことにより、ボルトが引き寄せられて、ボルトの保持を安定させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６６１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のように、永久磁石を備えた保持部材は、ボルト等の部品だけでなく、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミも引き寄せてしまう。そのため、保持部材にゴミが付着して、その付着したゴミを取り除くためのメンテナンスを行う手間が生じてしまうという問題があった。また、永久磁石の代わりに、吸込装置を用いてボルトを吸引する方法も考えられるが、その場合でも、周辺のゴミを吸込装置内に吸引してしまい、その吸引したゴミを取り除く手間が生じてしまう。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品を所定の位置に供給する部品供給装置において、鉄粉やスパッタなどのゴミを取り除く手間が生じないように、保持部材への部品の保持を安定させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、この発明では、保持部材を貫通する空気流通路を設け、該空気流通路に圧縮空気を供給することで、部品を保持部材に引き寄せるようにした。
【０００８】
具体的には、第１の発明は、部品が載置される載置面を有し、前記部品を保持する保持部材を備え、前記保持部材を移動させることで、前記部品を所定の位置に供給する部品供給装置であって、前記保持部材には、前記部品が入り、底面が前記載置面である保持穴が形成され、前記部品は、前記保持穴へ落下されることで前記底面に載置され、前記保持部材における前記底面よりもさらに下側に位置する箇所には、前記保持部材を貫通して、圧縮空気供給装置から送られる圧縮空気が流れ、一端に該圧縮空気を吸気する吸気ポートと他端に該圧縮空気を排気する排気ポートとを有する空気流通路と、前記空気流通路から延びて、前記載置面に開口した吸引孔とを備え、前記空気流通路において、前記吸気ポートの他端側は前記吸気ポートよりも小径に形成され、さらに、前記吸引孔に対応する部分から前記排気ポートを有する他端側は、大径に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この第１の発明では、部品が載置面に載置された状態で、空気流通路に圧縮空気を供給することで、吸引孔内の空気が圧縮空気の方向に流れる。このとき、吸引孔内は負圧になるので、載置面上の部品が載置面に向かって吸着される。また、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミは、空気流通路を通り、圧縮空気と共に排気ポートから吐出される。そのため鉄粉やスパッタなどのゴミを吸着させることなく、保持部材への部品の保持を安定させることができる。さらに、部品を載置面から吸着することができるので、部品に掛かる重力と相俟って、部品を下側へより安定的に保持させることができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記圧縮空気供給装置が、前記保持部材の移動中に、前記圧縮空気を前記空気流通路へ供給することを特徴とする。
【００１１】
この第２の発明では、特に部品の保持が安定し難い保持部材の移動中において部品を保持部材に安定して保持させることができる。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明の部品供給装置を備えた部品溶接装置において、前記部品供給装置により前記所定の位置に供給された前記部品を付着させる付着部を備え、前記圧縮空気供給装置が、前記付着部に前記部品を付着させるときに、前記空気流通路への前記圧縮空気の供給を停止させることを特徴とする。
【００１３】
この第３の発明では、部品を付着部へ付着させる際に、部品が保持部材へ吸着することを防ぐことができる。よって、部品が載置面に吸着される力が、部品の付着部への付着を阻害することを防ぐことができ、スムーズに付着作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、部品の吸着の際に、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミは排気ポートから吐出される。そのため、従来技術のような、永久磁石や吸込装置を用いて部品を吸着させる方式とは異なり、ゴミを取り除く手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るボルト溶接装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】上部電極ユニットの（ａ）全体の概略構成を示す正面図（ｂ）ガイドピンのピン部を拡大してその断面を示す拡大断面図である。
【図３】ガイドピン調整用ブラケットの（ａ）正面図（ｂ）底面図である。
【図４】上部ガイドピンシリンダの概略構成を模式的に示した模式図である。
【図５】ボルト供給ユニットの（ａ）全体の概略構成を示す正面図（ｂ）ボルトホルダを拡大して示す部分拡大図である。
【図６】ボルトホルダの空気流通路に圧縮空気が供給された状態を示す部分拡大図である。
【図７】ボルト供給ユニットにボルトが供給された状態を示す図である。
【図８】ボルト供給ユニットによってボルトが上下の電極間に供給された状態を示す図である。
【図９】ガイドピンが下降して、その下端にボルトを付着させる状態を示す図である。
【図１０】ガイドピンが上昇して、ボルトを上部電極に保持させた状態を示す図である。
【図１１】ボルト供給ユニットのボルトホルダが初期位置に戻った状態を示す図である。
【図１２】ボルトを上下の電極間に挟持した状態を示す図である。
【図１３】ガイドピンの下端をボルトから離間させて、ボルト溶接を行っている様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。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全くない。
【００１７】
−全体構成−
図１は、本発明の実施形態に係る部品溶接装置としてのボルト溶接装置Ａの概略構成を示しており、このボルト溶接装置Ａは、上下の電極間に部品としてのボルトＸ及びワークＷを挟んだ状態で該両電極に通電することにより、該ボルトＸをワークＷに溶接するものであり、前記上下の電極を備えるボルト溶接機１と、ボルト整列機４から供給されるボルトＸを前記ボルト溶接機１の上下の電極間に供給する部品供給装置としてのボルト供給ユニット２と、該ボルト溶接機１及びボルト供給ユニット２を制御するコントローラ３とを備えている。
【００１８】
前記ボルト溶接機１は、互いに上下方向に対向するように本体部１ａ上に配設された上部電極ユニット１０と下部電極ユニット４０とを備え、上下に移動可能な該上部電極ユニット１０及び定置の下部電極ユニット４０にそれぞれ配設された上部電極１１（上側電極）と下部電極４１（下側電極）との間に、前記ボルトＸ及びワークＷを挟持するように構成されている。
【００１９】
前記上部電極ユニット１０は、前記ボルト溶接機１の上部に配設された上部電極シリンダ１４によってユニット全体が上下動するように構成されていて、該上部電極シリンダ１４によって上下動する可動部１ｂに上部取付部材１ｃを介して固定された略円筒状の上部ホルダ１２と、その下端に配設されて、溶接時に通電される略円柱状の上部電極１１と、前記上部ホルダ１２の上端部に連結されて、後述する付着部としてのガイドピン１５の突出長さを調整するガイドピン調整用ブラケット１３と、該ガイドピン調整用ブラケット１３にその下端部が連結固定されて、前記ガイドピン１５を上下に相対移動させる２段式の上部ガイドピンシリンダ３０とからなる。
【００２０】
そして、ボルトＸをワークＷに溶接する際には、前記上部電極シリンダ１４によって上部電極ユニット１０を下方向に移動させて、上下の電極１１，４１間に前記ボルトＸ及びワークＷを挟持する一方、前記ボルトＸやワークＷをボルト溶接機１に供給する際には、前記上部電極シリンダ１４によって上部電極ユニット１０を上方に移動させて、前記上下の電極１１，４１間に、前記ボルトＸ及びワークＷが供給及び排出される作業スペースを設けるようになっている。
【００２１】
前記上部電極１１及び上部ホルダ１２には、図２（ａ）に示すように、それぞれ、その上下方向に貫通する貫通穴１１ａ，１２ａが互いに連通するように設けられている。そして、これらの貫通穴１１ａ，１２ａ内には、後述する上部ガイドピンシリンダ３０のピストン３４に連結され、該貫通穴１１ａ，１２ａ内を上下に移動可能なガイドピン１５が配設されている。なお、前記貫通穴１１ａの内周には、前記ガイドピン１５等を上部電極１１から絶縁するための絶縁体１１ｂが配設されている。
【００２２】
このガイドピン１５は、図２（ｂ）にその一部を拡大して示すように、比較的、大径の樹脂製ロッド部１５ａと、該ロッド部１５ａの一端に配設される小径のステンレス製ピン部１５ｂとからなり、該ピン部１５ｂの下端部１５ｃには空洞部１５ｄが形成されている。該空洞部１５ｄ内には磁石１６が配設されており、詳しくは後述するように、ボルトＸが上下の電極１１，４１間に供給された場合、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃが前記上部電極１１よりも下方に突出して、該下端部１５ｃの磁石１６にボルトＸの軸部Ｘａを付着させるようになっている。
【００２３】
なお、前記ピン部１５ｂは、後述するように、ボルト溶接時に発生する熱から内部の磁石１６を保護する必要があるため、断熱性や耐久性等を考慮してステンレス製が好ましいが、これに限らず、どのような材料を用いてもよい。
【００２４】
前記ガイドピン調整用ブラケット１３は、図１〜図３に示すように、その上部と下部とで外径の異なる概略円筒形状を有しており、その内周の下側には、比較的、大径のホルダ挿入孔１３ａが形成されている一方、上側には、小径のシリンダ挿入孔１３ｂが形成されている。ここで、前記ホルダ挿入孔１３ａの下側の部分を囲むガイドピン調整用ブラケット１３の下部は、円筒を半割りにした２つの半割部材に分割されていて、その一方とブラケット１３の上部とが一体に形成されて本体部１３ｄとされ、これにもう一方の半割部材１３ｅが組み付けられてなる。したがって、前記上部ホルダ１２の上端部を前記２つの部材１３ｄ，１３ｅで挟み、それらの部材１３ｄ，１３ｅをボルト１３ｈにより締結することで、該上部ホルダ１２を前記ガイドピン調整用ブラケット１３に連結固定することができる。この構成により、前記上部ホルダ１２は、前記ホルダ挿入孔１３ａに対してその挿入長さが変更可能に連結されて、該上部ホルダ１２の上下方向の位置調整が可能になるため、後述するように、前記ガイドピン１５が前記上部ホルダ１２の下端に配設される前記上部電極１１よりも下方に突出したときのその突出長さを調整することができる。
【００２５】
一方、前記シリンダ挿入孔１３ｂでは、前記上部ガイドピンシリンダ３０の下端部の外周に形成されたねじ部が、該シリンダ挿入孔１３ｂの内面に形成されたねじ部に螺合されることで、前記上部ガイドピンシリンダ３０とガイドピン調整用ブラケット１３とが連結固定されるようになっている。これにより、前記上部ホルダ１２、ガイドピン調整用ブラケット１３及び上部ガイドピンシリンダ３０が順に軸方向に連結されて、一体になっている。
【００２６】
また、前記ガイドピン調整用ブラケット１３には、前記ホルダ挿入孔１３ａを介して前記貫通穴１１ａ，１２ａに連通する空気穴１３ｃが設けられており、この空気穴１３ｃには、図示しないチューブ等を介して圧縮空気が供給されるようになっている。そして、ボルト溶接後の所定時間（例えば略０．２秒間）、前記空気穴１３ｃに圧縮空気を供給することにより、溶接時に前記貫通穴１１ａ，１２ａ内に溜まったスパッタを下方へ吹き飛ばすようになっている。
【００２７】
前記上部ガイドピンシリンダ３０は、図４に模式図として示すように、略円筒状の２つのシリンダを上下に接続した構成になっており、そのシリンダ室３１，３２には、それぞれ、２つの独立したシリンダピストン３３，３４が配設されていて、該シリンダ室３１，３２は、前記シリンダピストン３３，３４の上部に形成されたピストンヘッド３３ａ，３４ａによって、それぞれ、上下２つの圧力室３１ａ，３１ｂ及び３２ａ，３２ｂに仕切られている。
【００２８】
また、前記上側のシリンダピストン３３の下方に延びるロッド部３３ｂは、その下部が前記シリンダ室３１，３２を仕切る仕切壁３５を貫通し、前記下側のシリンダ室３２内に突出するように配設されている。これにより、前記上側のシリンダピストン３３が下方に移動するか、または下側のシリンダピストン３４が上方に移動して、それらのシリンダピストン３３，３４同士が当接した場合には、１つのシリンダピストンとして動作することになる。すなわち、前記シリンダピストン３３，３４同士が当接していない状態では、前記圧力室３２ａ，３２ｂ内の圧力に応じて前記下側のシリンダピストン３４が上下動する一方、前記シリンダピストン３３，３４同士が当接した状態では、前記上側のシリンダピストン３３と一体になって前記下側のシリンダピストン３４が前記圧力室３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ内の圧力に応じて上下動するようになっている。
【００２９】
さらに、前記上部ガイドピンシリンダ３０の上端側、略中央及び下端側には、それぞれ、前記シリンダ内の圧力室３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂに圧縮空気を注入するための注入口３０ａ，３０ｂ，３０ｃが設けられており、該注入口３０ａは、上側のシリンダ室３１の上側圧力室３１ａに、前記注入口３０ｂは、前記上側のシリンダ室３１の下側圧力室３１ｂ及び下側のシリンダ室３２の上側圧力室３２ａに、前記注入口３０ｃは、前記下側のシリンダ室３２の下側圧力室３２ｂに、それぞれ連通している。これにより、前記注入口３０ａ，３０ｂ，３０ｃにそれぞれ供給する空気圧を制御することで、前記圧力室３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ内の空気圧をそれぞれ変化させて、前記２つのシリンダピストン３３，３４をそれぞれ上下方向に移動させることができるようになっている。
【００３０】
具体的には、前記注入口３０ｂ，３０ｃには、図示しない第１エアコンプレッサによって等しい圧力の圧縮空気が供給される一方、前記注入口３０ａには、それよりも高い圧力の圧縮空気が供給されるようになっている。例えば、前記注入口３０ｃへの圧縮空気の供給を停止して、大気開放すると、前記下側シリンダ室３２の下側圧力室３２ｂが大気開放されて上側圧力室３２ａよりも圧力が低くなるため、前記下側シリンダピストン３４は下方に移動する（図４に矢印で示す）一方、前記上側のシリンダ室３１の上側圧力室３１ａ及び下側圧力室３１ｂ内の圧力は変化しないため、前記上側シリンダピストン３３の位置は変化しないことになる。
【００３１】
そして、前記下側シリンダピストン３４の下端には、図２及び図４に示すように、上述のガイドピン１５の上端が連結固定されていて、これにより、該下側シリンダピストン３４の上下動によって、前記ガイドピン１５を上下動させることができる。
【００３２】
また、前記上部ガイドピンシリンダ３０には、図１、図２及び図４に示すように、その内部に配設されるシリンダピストン３３，３４の上下方向の位置を検出するためのスイッチ３６〜３９が設けられている。これらのスイッチ３６〜３９は、前記シリンダピストン３３，３４のピストンヘッド３３ａ，３４ａが所定以上、近接すると信号を出力するように構成されていて、コントローラが該スイッチ３６〜３９からの信号によりピストンヘッド３３ａ，３４ａの位置を検出し、その位置情報に基づいて後述するボルト溶接装置Ａの制御を行うようになっている。
【００３３】
前記下部電極ユニット４０は、図１に示すように、下部取付部材１ｄを介して前記ボルト溶接機１の本体部１ａに固定される略円柱状の下部ホルダ４２と、該下部ホルダ４２の上端に前記上部電極１１に対向して配設される略円柱状の下部電極４１とにより構成されていて、上述の上部電極ユニット１０とは異なり、ボルト溶接機１の本体部１ａに固定されているものである。
【００３４】
前記ボルト供給ユニット２は、前記ボルト溶接機１に設けられたＬ型バー１７に固定されていて、図５に示すように、ボルト整列機４からチューブ２０を介して供給されるボルトＸを受け取るための保持部材としてのボルトホルダ２１と、該ボルトホルダ２１を前記ボルト溶接機１の上下の電極１１，４１間まで移動させるシリンダ部２２と、圧縮空気供給装置としての第２エアコンプレッサ５から送られる圧縮空気をボルトホルダ２１の下部に供給する配管ユニット２７からなる。
【００３５】
前記ボルトホルダ２１には、図５（ｂ）に拡大して示すように、上方に開口する断面略円形状の保持穴としてのボルト保持穴２１ａが設けられていて、該ボルト保持穴２１ａの上部は、上方に向かって広がるすり鉢状に形成されている。そして、前記ボルト整列機４から前記チューブ２０を介して運ばれたボルトＸは、そのフランジ部Ｘｂが下方になるようにして前記ボルト保持穴２１ａ内に入れられ、載置面としてのボルト保持穴２１ａの底面２１ｃに載置される。
【００３６】
ボルトホルダ２１における、前記ボルト保持穴２１ａの底面２１ｃよりもさらに下側に位置する箇所には、ボルトホルダ２１を径方向に貫通する空気流通路２１ｄが形成されている。空気流通路２１ｄの一端には、吸気ポート２１ｅが形成されている。吸気ポート２１ｅの他端側は、該吸気ポート２１ｅよりも小径に形成されている。その他端側に位置する吸引孔２１ｂ（詳しくは後述する）に対応する部分から他端側は、前記吸気ポート２１ｅと同程度の径に形成されており、空気流通路２１ｄの他端には、排気ポート２１ｆが形成されている。また、前記吸気ポート２１ｅの内面には、ねじ部が形成されている。また、空気流通路２１ｄの中間部から延びて、ボルト保持穴２１ａの底面２１ｃに開口した吸引孔２１ｂが設けられている。言い換えると、吸引孔２１ｂはボルト保持穴２１ａと空気流通路２１ｄとを連通している。これにより、前記ボルトＸはボルト保持穴２１ａ内の空気によって阻害されることなく、該ボルト保持穴２１ａの底面２１ｃ上にスムーズに落下することができるようになっている。さらに、ボルトＸを、ボルト保持穴２１ａへ落下させることで保持することができるので、ボルトＸを容易に保持することができる。また、底面２１ｃに形成された吸引孔２１ｂの開口の穴径は、ボルトＸのフランジ部Ｘｂよりも小径である。よって、ボルトＸが、フランジ部Ｘｂを下にして底面２１ｃに着座された状態では、前記開口は、フランジ部Ｘｂによって塞がれる。
【００３７】
前記配管ユニット２７は、供給管２８と継手２９とを備えている。前記吸気ポート２１ｅには、継手２９が、その一端の外面に形成されたねじ部が吸気ポート２１ｅのねじ部に螺合することで接続されている。継手２９の他端には、第２エアコンプレッサ５から送られる圧縮空気が通る供給管２８が接続されている。よって、第２エアコンプレッサ５からの圧縮空気は、供給管２８、継手２９を通り、吸気ポート２１ｅからボルトホルダ２１にブローされて、空気流通路２１ｄの排気ポート２１ｆから吐出される。
【００３８】
前記ボルトＸがボルト保持穴２１ａに供給され、ボルトＸが底面２１ｃに着座された状態で、第２エアコンプレッサ５から圧縮空気が供給されると、図６に示すように、吸引孔２１ｂ内の空気が排気ポート２１ｆに流れる。このとき、吸引孔２１ｂ内が負圧になるので、ボルト保持穴２１ａ内のボルトＸのフランジ部Ｘｂが、ボルト保持穴２１ａの底面に向かって吸着される。これにより、ボルトＸをボルト保持穴２１ａに安定して保持させることができる。
【００３９】
また、空気流通路２１ｄは、吸引孔２１ｂに対応する部分から他端側が大径になっているので、吸引孔２１ｂからの空気と空気流通路２１ｄを流れる圧縮空気とが合流する部分における、圧縮空気の流速の低下を防ぐことができる。よってボルトＸを吸着する力が弱くなることを防ぐことができる。
【００４０】
このように、ボルトホルダ２１の空気流通路２１ｄにブローを行うと、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミは、圧縮空気とともに空気流通路２１ｄの排気ポート２１ｆから吹き出される。そのため、前記従来技術のような、永久磁石や吸込装置を用いてボルトＸを吸着させる方式とは異なり、ゴミを取り除くためのメンテナンスが必要でなくなる。
【００４１】
また、ボルト保持穴２１ａの底面２１ｃに吸引孔２１ｂの開口が形成されているので、ボルトＸを下側から吸着することができる。このため、ボルトＸに掛かる重力と相俟って、下側へより安定的にボルトＸを保持することができる。
【００４２】
前記シリンダ部２２は、固定ブラケット２３を介して前記Ｌ型バー１７に固定されており、シリンダ内に配設されたピストン（図示省略）及びその先端に一体に連結されたシリンダロッド２４が空気圧によってその軸方向に移動するように構成されている。すなわち、前記シリンダロッド２４は、該ロッド２４と一体のピストンがシリンダの奥まで挿入されている状態が初期位置であり、その状態から前記ボルトホルダ２１がボルト溶接機１の上下の電極１１，４１間に位置するまで伸びることができるようになっている。ここで、前記シリンダロッド２４の初期位置は、前記シリンダ部２２の後端部に設けられたスイッチ２５からの信号によって検出される一方，前記ボルトホルダ２１が上下の電極１１，４１間に位置している場合は、そのときの前記シリンダロッド２４の位置が前記シリンダ部２２の略中央に設けられたスイッチ２６からの信号によって検出され、それらの信号に基づいてコントローラ３がボルト溶接装置Ａを制御するようになっている。
【００４３】
前記コントローラ３は、ボルト溶接時にボルト溶接装置Ａを制御するためのものであり、前記スイッチ２５，２６，３６〜３９からの信号によって該ボルト溶接装置Ａの各動作を検出し、後述するような前記ボルト溶接機１及びボルト供給ユニット２の動作制御や前記ボルトホルダ２１に圧縮空気を供給する第２エアコンプレッサ５のＯＮ／ＯＦＦ、並びに前記上部ガイドピンシリンダ３０の各注入口３０ａ，３０ｂ，３０ｃに供給される圧縮空気のＯＮ／ＯＦＦの制御等を行うように構成されている。
【００４４】
−ボルト溶接時のボルト溶接装置Ａの動作−
次に、ボルトＸをワークＷに溶接する場合のボルト溶接装置Ａの動作を図７〜図１３に基づいて説明する。
【００４５】
まず、図７に示すように、ボルト整列機４からチューブ２０を介してボルト供給ユニット２のボルトホルダ２１にボルトＸが供給される。その際、該ボルトＸは、前記ボルトホルダ２１のボルト保持穴２１ａにフランジ部Ｘｂが下方向になるように供給される。このとき、圧縮空気は、上部ガイドピンシリンダ３０の各注入口３０ａ，３０ｂ，３０ｃに供給されている状態であり、該上部ガイドピンシリンダ３０の下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａが、スイッチ３８からの信号によって検出されている状態である。
【００４６】
そして、前記ボルトＸが、ボルトホルダ２１のボルト保持穴２１ａに供給された後、第２エアコンプレッサ５からの圧縮空気の供給を開始して、前記の如くボルトＸをボルト保持穴２１ａに安定して保持させる。そして、図８に示すように、ボルト供給ユニット２のシリンダ部２２では、シリンダロッド２４を空気圧によって軸方向に伸ばして、前記ボルトホルダ２１をボルト溶接機１の上下の電極１１，４１間まで移動させる。
【００４７】
このとき、圧縮空気のブローによって、ボルトＸがボルト保持穴２１ａに安定して保持されているので、特にボルトＸの保持が安定し難い（ボルトＸが揺れやすい）シリンダ部２２の移動中に、ボルト保持穴２１ａ内でボルトＸが揺れることを防止できる。
【００４８】
そして、該ボルトホルダ２１内のボルトＸが、前記上下の電極１１，４１を結ぶ軸線Ｚ上に到達したとき、そのことが前記シリンダ部２２のスイッチ２６からの信号によって検出され、前記シリンダロッド２４の動作を停止させる。前記の如く、ボルト保持穴２１ａ内でボルトＸが揺れないように保持しているので、シリンダロッド２４の動作が停止された後においても、ボルトＸが揺れることを防止することができる。
【００４９】
その後、図９に示すように、上部ガイドピンシリンダ３０の下端側の注入口３０ｃへの圧縮空気の供給を停止して、大気開放することにより、該シリンダ３０内の下側のシリンダ室３２の下側圧力室３２ｂ内の圧力を低下させる。これにより、該下側圧力室３２ｂよりも上側圧力室３２ａ内の圧力が大きくなり、該上部ガイドピンシリンダ３０内の下側シリンダピストン３４は下方向に移動する。これに伴い、該下側シリンダピストン３４と一体のガイドピン１５も下方に移動するため、該ガイドピン１５の下端が前記ボルトＸの軸部Ｘａに近づき、前記ガイドピン１５のピン部１５ａの先端に配設された磁石１６に前記ボルトＸの軸部Ｘａを付着させる。このとき、前記上部ガイドピンシリンダ３０のスイッチ３９からの信号により下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａが検出される。また、上部ガイドピンシリンダ３０の下端側の注入口３０ｃへの圧縮空気の供給の停止と同時に、空気流通路２１ｄへの圧縮空気のブローを停止する。
【００５０】
前記の如く、ボルト保持穴２１ａ内でボルトＸが揺れないので、ガイドピン１５を下方に移動させる前に、ボルトＸの揺れが止まることを待つための時間を確保する必要がない。よって、サイクルタイムを短縮することができる。さらに、ガイドピン１５に前記ボルトＸの軸部Ｘａを付着させるときには、空気流通路２１ｄへのブローが停止されている。よって、ボルトＸがガイドピン１５の反対側へ引き寄せられることでボルトＸのガイドピン１５への付着が阻害されず、スムーズに付着作業を行うことができる。
【００５１】
次に、図１０に示すように、前記スイッチ３９からの信号によって前記下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａが検出されてから略１秒後に、前記上部ガイドピンシリンダ３０の注入口３０ｂへの圧縮空気の供給を停止して大気開放する一方、注入口３０ｃには圧縮空気を供給して、前記シリンダ３０内の下側のシリンダ室３２の上側圧力室３２ａ内よりも下側圧力室３２ｂ内の圧力を大きくすることにより、前記下側シリンダピストン３４を上方に移動させる。これにより、前記ガイドピン１５及び該ガイドピン１５の下端に付着した前記ボルトＸも上方に移動し、該ボルトＸの軸部Ｘａが上部電極１１の貫通穴１１ａ内に挿入されて、前記ボルトＸは上部電極１１に保持されることになる。
【００５２】
このように、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃの磁石１６にボルトＸの軸部Ｘａを付着させた状態で、該ガイドピン１５を上方に移動させるだけで、前記ボルトＸの軸部Ｘａを前記上部電極１１の貫通穴１１ａに容易に挿入させることができる。
【００５３】
また、前記ボルトＸの軸部Ｘａを前記上部電極１１の貫通穴１１ａに挿入させることにより、該上部電極１１に対するボルトＸの位置決めが行われるとともに、該上部電極１１にボルトＸを保持した状態でも該ボルトＸが下方に大きく突出しなくなるため、ワークＷ等との干渉も防止することができる。したがって、前記ボルトＸを上部電極１１に正確且つ確実に保持することができる。
【００５４】
ここで、上述のように、前記注入口３０ｂへの圧縮空気の供給を停止した場合の前記下側シリンダピストン３４の停止位置は、前記ガイドピン１５の下端に付着したボルトＸのフランジ部Ｘｂが上部電極１１の下端に当接しておらず、所定間隔ｄを空けた状態になるような位置（所定の位置）である。この位置で前記ガイドピン１５を停止させることにより、前記ボルトＸを上昇させる際に該ボルトＸが前記上部電極１１の下端に衝突しなくなり、衝突の際の衝撃によってボルトＸが落下するのを防止することができる。
【００５５】
なお、前記ガイドピン１５の下端に付着した前記ボルトＸのフランジ部Ｘｂが、前記上部電極１１の下端から前記所定間隔ｄの位置に到達したとき、前記上部ガイドピンシリンダ３０のスイッチ３８の位置に下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａが到達し、前記スイッチ３８が信号を出力するようになっている。
【００５６】
そして、前記上部ガイドピンシリンダ３０のスイッチ３８からの信号により前記下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａを検出した後、図１１に示すように、ボルト供給ユニット２のボルトホルダ２１がその初期位置まで戻るようにシリンダロッド２４を縮める。そして、シリンダ部２２のスイッチ２５（図５参照）からの信号によって、前記シリンダロッド２４がその初期位置まで戻ってきたことを検出した後、図１２に示すように、ワークＷを下部電極４１上に供給し、上部電極シリンダ１４によって上部電極ユニット１０を下方向に移動させる。これにより、上部電極１１に保持されたボルトＸは、ワークＷとともに上下の電極１１，４１間に挟持され、加圧されることになる。
【００５７】
このように、前記上下の電極１１，４１間にボルトＸが挟持された状態になると、図１２に示すように、前記ガイドピン１５及びシリンダピストン３３，３４は、前記ボルトＸのフランジ部Ｘｂと上部電極１１との前記所定間隔ｄの分だけ押されて上方に相対移動するため、上側シリンダピストン３３のピストンヘッド３３ａは前記上部ガイドピンシリンダ３０のスイッチ３７の位置に達し、該スイッチ３７から信号が出力される。そして、その略１秒後に、図１３に示すように、前記上部ガイドピンシリンダ３０の注入口３０ａへの圧縮空気の供給を停止して、該注入口３０ａに連通する上側シリンダ室３１の上側圧力室３１ａ内の圧力を低下させることにより、前記上側シリンダピストン３３及び下側シリンダピストン３４を一体で上方に移動させる。
【００５８】
上述のように、前記ボルトＸが上下の電極１１，４１間で挟持された後、前記ガイドピン１５を上昇させることにより、ボルト溶接前に、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃをボルトＸの軸部Ｘａから離間させることができる。これにより、ボルト溶接時に上部電極１１に発生する熱が、ボルトＸ等を介して前記ガイドピン１５の下端部１５ｃに配設された磁石１６に伝達されないため、熱による該磁石１６の劣化を抑えることができる。なお、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃは、図１３に示すように、前記上部電極１１からも離間するため、該上部電極１１自身の熱も伝達されないようになっている。
【００５９】
また、前記磁石１６は、上述のとおり、ステンレス製のガイドピン１５内に配設されているため、ボルト溶接時に発生する熱の影響をより低減することができ、より効果的に劣化を抑えることができる。
【００６０】
なお、上述のように前記シリンダピストン３３，３４を上方へ移動させる際には、前記上部ガイドシリンダ３０のスイッチ３６からの信号に基づいて上側シリンダピストン３３のシリンダヘッド３３ａが検出される位置まで上方に移動させる。また、このとき、新たなボルトＸ’が、ボルト整列機４からチューブ２０を介してボルト供給ユニット２のボルトホルダ２１に供給される。
【００６１】
そして、前記スイッチ３６からの信号によって前記上側シリンダピストン３３のシリンダヘッド３４が検出された後、すなわち、前記ボルトＸを上下の電極１１，４１間に挟持して、前記ガイドピン１５の下端を該ボルトＸの軸部Ｘａから離間させた状態で、前記上下の電極１１，４１に通電して、前記ボルトＸをワークＷに溶接する。
【００６２】
ボルト溶接後は、前記上部電極シリンダ１４によって前記上部電極ユニット１０が上方に移動する一方、前記上部ガイドピンシリンダ３０の注入口３０ａ，３０ｂにもそれぞれ圧縮空気が供給されて、該上部ガイドピンシリンダ３０のシリンダピストン３３，３４はそれぞれ図６のような初期状態に戻り、ボルト溶接作業は終了する。
【００６３】
したがって、上述の実施形態によれば、上部電極１１の貫通穴１１ａ内に上下動可能にガイドピン１５を挿通させて、該ガイドピン１５の下端部１５ｃに磁石１６を配設するとともに、上下の電極１１，４１間にボルトＸが供給された場合、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃを上部電極１１よりも下方に突出させて、該ガイドピン１５の磁石１６に前記ボルトＸを付着させた後、その状態でガイドピン１５を上方に移動させて、前記ボルトＸの軸部Ｘａを前記上部電極１１の貫通穴１１ａに挿入させることにより、簡単な構成で該ボルトＸを上部電極１１の所定位置に正確且つ確実に保持することができる。
【００６４】
しかも、上下の電極１１，４１間にボルトＸを挟持してボルト溶接を行う前には、前記ガイドピン１５の下端の磁石１６をボルトＸの軸部Ｘａから離間させるように、該ガイドピン１５を上方に移動させることにより、溶接時に発生する熱がボルトＸから前記ガイドピン１５の磁石１６に伝達されないため、該磁石１６の劣化を防止することができる。
【００６５】
さらに、ボルトホルダ２１の空気流通路２１ｄにブローを行うことで、ボルトホルダ２１のボルト保持穴２１ａへのボルトＸの保持を安定させているので、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミは、圧縮空気とともに空気流通路２１ｄの排気ポート２１ｆから吹き出される。よって、ゴミを取り除く手間が生じないように、ボルトホルダ２１へのボルトＸの保持を安定させることができる。
【００６６】
（その他の実施形態）
本発明の構成は、前記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。例えば、前記実施形態では、第２エアコンプレッサ５から送られる圧縮空気を、配管ユニット２７を通して空気流通路２１ｄに供給するようにしている。しかし、これに限らず、前記第１エアコンプレッサからの圧縮空気をガイドピンシリンダ３０に供給する図示しないチューブ等を分岐させて、該圧縮空気を空気流通路２１ｄにブローするようにしてもよい。その場合は、図示しない前記第１エアコンプレッサが第２エアコンプレッサ５を兼ねることになる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、保持部材への部品の保持が安定し、スパッタや鉄粉などのゴミなどを取り除く必要のない部品供給装置が得られて有用である。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ  ボルト溶接装置（部品溶接装置）
２  ボルト供給ユニット（部品供給装置）
５  第２エアコンプレッサ（圧縮空気供給装置）
１５  ガイドピン（付着部）
２１  ボルトホルダ（保持部材）
２１ａ  ボルト保持穴（保持穴）
２１ｂ  吸引孔
２１ｃ  底面（載置面）
２１ｄ  空気流通路
２１ｅ  吸気ポート
２１ｆ  排気ポート
Ｘ  ボルト（部品）
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品が載置される載置面を有し、前記部品を保持する保持部材を備え、
前記保持部材を移動させることで、前記部品を所定の位置に供給する部品供給装置であって、
前記保持部材には、前記部品が入り、底面が前記載置面である保持穴が形成され、
前記部品は、前記保持穴へ落下されることで前記底面に載置され、
前記保持部材における前記底面よりもさらに下側に位置する箇所には、前記保持部材を貫通して、圧縮空気供給装置から送られる圧縮空気が流れ、一端に該圧縮空気を吸気する吸気ポートと他端に該圧縮空気を排気する排気ポートとを有する空気流通路と、
前記空気流通路から延びて、前記載置面に開口した吸引孔とを備え、
前記空気流通路において、前記吸気ポートの他端側は前記吸気ポートよりも小径に形成され、さらに、前記吸引孔に対応する部分から前記排気ポートを有する他端側は、大径に形成されていることを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品供給装置において、
前記圧縮空気供給装置が、前記保持部材の移動中に、前記圧縮空気を前記空気流通路へ供給することを特徴とする部品供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の部品供給装置を備えた部品溶接装置であって、
前記部品供給装置により前記所定の位置に供給された前記部品を付着させる付着部を備え、
前記圧縮空気供給装置が、前記付着部に前記部品を付着させるときに、前記空気流通路への前記圧縮空気の供給を停止させることを特徴とする部品溶接装置。
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月9日(2018.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルト等の部品を所定の位置に供給する部品供給装置、及びこの部品供給装置を用いた、前記部品とワークとを溶接する部品溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、ボルト等の部品とワークとを溶接する場合、部品を保持した供給ロッドが所定の位置まで延びることで、部品を所定の位置に供給する部品供給装置が用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、カップ状の保持部材が先端に取り付けられた供給ロッドを備える部品供給装置が開示されている。保持部材には、その底面部にボルトのフランジ部を収容する凹部が形成されている。さらに、底部の下側には、永久磁石が埋設されている。このことにより、ボルトが引き寄せられて、ボルトの保持を安定させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６６１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のように、永久磁石を備えた保持部材は、ボルト等の部品だけでなく、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミも引き寄せてしまう。そのため、保持部材にゴミが付着して、その付着したゴミを取り除くためのメンテナンスを行う手間が生じてしまうという問題があった。また、永久磁石の代わりに、吸込装置を用いてボルトを吸引する方法も考えられるが、その場合でも、周辺のゴミを吸込装置内に吸引してしまい、その吸引したゴミを取り除く手間が生じてしまう。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品を所定の位置に供給する部品供給装置において、鉄粉やスパッタなどのゴミを取り除く手間が生じないように、保持部材への部品の保持を安定させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、この発明では、保持部材を貫通する空気流通路を設け、該空気流通路に圧縮空気を供給することで、部品を保持部材に引き寄せるようにした。
【０００８】
具体的には、第１の発明は、部品が載置される載置面を有し、前記部品を保持する保持部材を備え、前記保持部材を移動させることで、前記部品を所定の位置に供給する部品供給装置であって、前記保持部材には、前記部品が入り、底面が前記載置面である保持穴が形成され、前記部品は、前記保持穴へ落下されることで前記底面に載置され、前記保持部材における前記底面よりもさらに下側に位置する箇所には、前記保持部材を貫通して、圧縮空気供給装置から送られる圧縮空気が流れ、一端に該圧縮空気を吸気する吸気ポートと他端に該圧縮空気を排気する排気ポートとを有する空気流通路と、前記空気流通路から延びて、前記載置面に開口した吸引孔とを備え、前記空気流通路において、前記吸気ポートの他端側は前記吸気ポートよりも小径に形成され、さらに、前記吸引孔に対応する部分から前記排気ポートを有する他端側は、前記吸気ポートの他端側に比べて、大径に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この第１の発明では、部品が載置面に載置された状態で、空気流通路に圧縮空気を供給することで、吸引孔内の空気が圧縮空気の方向に流れる。このとき、吸引孔内は負圧になるので、載置面上の部品が載置面に向かって吸着される。また、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミは、空気流通路を通り、圧縮空気と共に排気ポートから吐出される。そのため鉄粉やスパッタなどのゴミを吸着させることなく、保持部材への部品の保持を安定させることができる。さらに、部品を載置面から吸着することができるので、部品に掛かる重力と相俟って、部品を下側へより安定的に保持させることができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記圧縮空気供給装置が、前記保持部材の移動中に、前記圧縮空気を前記空気流通路へ供給することを特徴とする。
【００１１】
この第２の発明では、特に部品の保持が安定し難い保持部材の移動中において部品を保持部材に安定して保持させることができる。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明の部品供給装置を備えた部品溶接装置において、前記部品供給装置により前記所定の位置に供給された前記部品を付着させる付着部を備え、前記圧縮空気供給装置が、前記付着部に前記部品を付着させるときに、前記空気流通路への前記圧縮空気の供給を停止させることを特徴とする。
【００１３】
この第３の発明では、部品を付着部へ付着させる際に、部品が保持部材へ吸着することを防ぐことができる。よって、部品が載置面に吸着される力が、部品の付着部への付着を阻害することを防ぐことができ、スムーズに付着作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、部品の吸着の際に、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミは排気ポートから吐出される。そのため、従来技術のような、永久磁石や吸込装置を用いて部品を吸着させる方式とは異なり、ゴミを取り除く手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るボルト溶接装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】上部電極ユニットの（ａ）全体の概略構成を示す正面図（ｂ）ガイドピンのピン部を拡大してその断面を示す拡大断面図である。
【図３】ガイドピン調整用ブラケットの（ａ）正面図（ｂ）底面図である。
【図４】上部ガイドピンシリンダの概略構成を模式的に示した模式図である。
【図５】ボルト供給ユニットの（ａ）全体の概略構成を示す正面図（ｂ）ボルトホルダを拡大して示す部分拡大図である。
【図６】ボルトホルダの空気流通路に圧縮空気が供給された状態を示す部分拡大図である。
【図７】ボルト供給ユニットにボルトが供給された状態を示す図である。
【図８】ボルト供給ユニットによってボルトが上下の電極間に供給された状態を示す図である。
【図９】ガイドピンが下降して、その下端にボルトを付着させる状態を示す図である。
【図１０】ガイドピンが上昇して、ボルトを上部電極に保持させた状態を示す図である。
【図１１】ボルト供給ユニットのボルトホルダが初期位置に戻った状態を示す図である。
【図１２】ボルトを上下の電極間に挟持した状態を示す図である。
【図１３】ガイドピンの下端をボルトから離間させて、ボルト溶接を行っている様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。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全くない。
【００１７】
−全体構成−
図１は、本発明の実施形態に係る部品溶接装置としてのボルト溶接装置Ａの概略構成を示しており、このボルト溶接装置Ａは、上下の電極間に部品としてのボルトＸ及びワークＷを挟んだ状態で該両電極に通電することにより、該ボルトＸをワークＷに溶接するものであり、前記上下の電極を備えるボルト溶接機１と、ボルト整列機４から供給されるボルトＸを前記ボルト溶接機１の上下の電極間に供給する部品供給装置としてのボルト供給ユニット２と、該ボルト溶接機１及びボルト供給ユニット２を制御するコントローラ３とを備えている。
【００１８】
前記ボルト溶接機１は、互いに上下方向に対向するように本体部１ａ上に配設された上部電極ユニット１０と下部電極ユニット４０とを備え、上下に移動可能な該上部電極ユニット１０及び定置の下部電極ユニット４０にそれぞれ配設された上部電極１１（上側電極）と下部電極４１（下側電極）との間に、前記ボルトＸ及びワークＷを挟持するように構成されている。
【００１９】
前記上部電極ユニット１０は、前記ボルト溶接機１の上部に配設された上部電極シリンダ１４によってユニット全体が上下動するように構成されていて、該上部電極シリンダ１４によって上下動する可動部１ｂに上部取付部材１ｃを介して固定された略円筒状の上部ホルダ１２と、その下端に配設されて、溶接時に通電される略円柱状の上部電極１１と、前記上部ホルダ１２の上端部に連結されて、後述する付着部としてのガイドピン１５の突出長さを調整するガイドピン調整用ブラケット１３と、該ガイドピン調整用ブラケット１３にその下端部が連結固定されて、前記ガイドピン１５を上下に相対移動させる２段式の上部ガイドピンシリンダ３０とからなる。
【００２０】
そして、ボルトＸをワークＷに溶接する際には、前記上部電極シリンダ１４によって上部電極ユニット１０を下方向に移動させて、上下の電極１１，４１間に前記ボルトＸ及びワークＷを挟持する一方、前記ボルトＸやワークＷをボルト溶接機１に供給する際には、前記上部電極シリンダ１４によって上部電極ユニット１０を上方に移動させて、前記上下の電極１１，４１間に、前記ボルトＸ及びワークＷが供給及び排出される作業スペースを設けるようになっている。
【００２１】
前記上部電極１１及び上部ホルダ１２には、図２（ａ）に示すように、それぞれ、その上下方向に貫通する貫通穴１１ａ，１２ａが互いに連通するように設けられている。そして、これらの貫通穴１１ａ，１２ａ内には、後述する上部ガイドピンシリンダ３０のピストン３４に連結され、該貫通穴１１ａ，１２ａ内を上下に移動可能なガイドピン１５が配設されている。なお、前記貫通穴１１ａの内周には、前記ガイドピン１５等を上部電極１１から絶縁するための絶縁体１１ｂが配設されている。
【００２２】
このガイドピン１５は、図２（ｂ）にその一部を拡大して示すように、比較的、大径の樹脂製ロッド部１５ａと、該ロッド部１５ａの一端に配設される小径のステンレス製ピン部１５ｂとからなり、該ピン部１５ｂの下端部１５ｃには空洞部１５ｄが形成されている。該空洞部１５ｄ内には磁石１６が配設されており、詳しくは後述するように、ボルトＸが上下の電極１１，４１間に供給された場合、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃが前記上部電極１１よりも下方に突出して、該下端部１５ｃの磁石１６にボルトＸの軸部Ｘａを付着させるようになっている。
【００２３】
なお、前記ピン部１５ｂは、後述するように、ボルト溶接時に発生する熱から内部の磁石１６を保護する必要があるため、断熱性や耐久性等を考慮してステンレス製が好ましいが、これに限らず、どのような材料を用いてもよい。
【００２４】
前記ガイドピン調整用ブラケット１３は、図１〜図３に示すように、その上部と下部とで外径の異なる概略円筒形状を有しており、その内周の下側には、比較的、大径のホルダ挿入孔１３ａが形成されている一方、上側には、小径のシリンダ挿入孔１３ｂが形成されている。ここで、前記ホルダ挿入孔１３ａの下側の部分を囲むガイドピン調整用ブラケット１３の下部は、円筒を半割りにした２つの半割部材に分割されていて、その一方とブラケット１３の上部とが一体に形成されて本体部１３ｄとされ、これにもう一方の半割部材１３ｅが組み付けられてなる。したがって、前記上部ホルダ１２の上端部を前記２つの部材１３ｄ，１３ｅで挟み、それらの部材１３ｄ，１３ｅをボルト１３ｈにより締結することで、該上部ホルダ１２を前記ガイドピン調整用ブラケット１３に連結固定することができる。この構成により、前記上部ホルダ１２は、前記ホルダ挿入孔１３ａに対してその挿入長さが変更可能に連結されて、該上部ホルダ１２の上下方向の位置調整が可能になるため、後述するように、前記ガイドピン１５が前記上部ホルダ１２の下端に配設される前記上部電極１１よりも下方に突出したときのその突出長さを調整することができる。
【００２５】
一方、前記シリンダ挿入孔１３ｂでは、前記上部ガイドピンシリンダ３０の下端部の外周に形成されたねじ部が、該シリンダ挿入孔１３ｂの内面に形成されたねじ部に螺合されることで、前記上部ガイドピンシリンダ３０とガイドピン調整用ブラケット１３とが連結固定されるようになっている。これにより、前記上部ホルダ１２、ガイドピン調整用ブラケット１３及び上部ガイドピンシリンダ３０が順に軸方向に連結されて、一体になっている。
【００２６】
また、前記ガイドピン調整用ブラケット１３には、前記ホルダ挿入孔１３ａを介して前記貫通穴１１ａ，１２ａに連通する空気穴１３ｃが設けられており、この空気穴１３ｃには、図示しないチューブ等を介して圧縮空気が供給されるようになっている。そして、ボルト溶接後の所定時間（例えば略０．２秒間）、前記空気穴１３ｃに圧縮空気を供給することにより、溶接時に前記貫通穴１１ａ，１２ａ内に溜まったスパッタを下方へ吹き飛ばすようになっている。
【００２７】
前記上部ガイドピンシリンダ３０は、図４に模式図として示すように、略円筒状の２つのシリンダを上下に接続した構成になっており、そのシリンダ室３１，３２には、それぞれ、２つの独立したシリンダピストン３３，３４が配設されていて、該シリンダ室３１，３２は、前記シリンダピストン３３，３４の上部に形成されたピストンヘッド３３ａ，３４ａによって、それぞれ、上下２つの圧力室３１ａ，３１ｂ及び３２ａ，３２ｂに仕切られている。
【００２８】
また、前記上側のシリンダピストン３３の下方に延びるロッド部３３ｂは、その下部が前記シリンダ室３１，３２を仕切る仕切壁３５を貫通し、前記下側のシリンダ室３２内に突出するように配設されている。これにより、前記上側のシリンダピストン３３が下方に移動するか、または下側のシリンダピストン３４が上方に移動して、それらのシリンダピストン３３，３４同士が当接した場合には、１つのシリンダピストンとして動作することになる。すなわち、前記シリンダピストン３３，３４同士が当接していない状態では、前記圧力室３２ａ，３２ｂ内の圧力に応じて前記下側のシリンダピストン３４が上下動する一方、前記シリンダピストン３３，３４同士が当接した状態では、前記上側のシリンダピストン３３と一体になって前記下側のシリンダピストン３４が前記圧力室３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ内の圧力に応じて上下動するようになっている。
【００２９】
さらに、前記上部ガイドピンシリンダ３０の上端側、略中央及び下端側には、それぞれ、前記シリンダ内の圧力室３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂに圧縮空気を注入するための注入口３０ａ，３０ｂ，３０ｃが設けられており、該注入口３０ａは、上側のシリンダ室３１の上側圧力室３１ａに、前記注入口３０ｂは、前記上側のシリンダ室３１の下側圧力室３１ｂ及び下側のシリンダ室３２の上側圧力室３２ａに、前記注入口３０ｃは、前記下側のシリンダ室３２の下側圧力室３２ｂに、それぞれ連通している。これにより、前記注入口３０ａ，３０ｂ，３０ｃにそれぞれ供給する空気圧を制御することで、前記圧力室３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ内の空気圧をそれぞれ変化させて、前記２つのシリンダピストン３３，３４をそれぞれ上下方向に移動させることができるようになっている。
【００３０】
具体的には、前記注入口３０ｂ，３０ｃには、図示しない第１エアコンプレッサによって等しい圧力の圧縮空気が供給される一方、前記注入口３０ａには、それよりも高い圧力の圧縮空気が供給されるようになっている。例えば、前記注入口３０ｃへの圧縮空気の供給を停止して、大気開放すると、前記下側シリンダ室３２の下側圧力室３２ｂが大気開放されて上側圧力室３２ａよりも圧力が低くなるため、前記下側シリンダピストン３４は下方に移動する（図４に矢印で示す）一方、前記上側のシリンダ室３１の上側圧力室３１ａ及び下側圧力室３１ｂ内の圧力は変化しないため、前記上側シリンダピストン３３の位置は変化しないことになる。
【００３１】
そして、前記下側シリンダピストン３４の下端には、図２及び図４に示すように、上述のガイドピン１５の上端が連結固定されていて、これにより、該下側シリンダピストン３４の上下動によって、前記ガイドピン１５を上下動させることができる。
【００３２】
また、前記上部ガイドピンシリンダ３０には、図１、図２及び図４に示すように、その内部に配設されるシリンダピストン３３，３４の上下方向の位置を検出するためのスイッチ３６〜３９が設けられている。これらのスイッチ３６〜３９は、前記シリンダピストン３３，３４のピストンヘッド３３ａ，３４ａが所定以上、近接すると信号を出力するように構成されていて、コントローラが該スイッチ３６〜３９からの信号によりピストンヘッド３３ａ，３４ａの位置を検出し、その位置情報に基づいて後述するボルト溶接装置Ａの制御を行うようになっている。
【００３３】
前記下部電極ユニット４０は、図１に示すように、下部取付部材１ｄを介して前記ボルト溶接機１の本体部１ａに固定される略円柱状の下部ホルダ４２と、該下部ホルダ４２の上端に前記上部電極１１に対向して配設される略円柱状の下部電極４１とにより構成されていて、上述の上部電極ユニット１０とは異なり、ボルト溶接機１の本体部１ａに固定されているものである。
【００３４】
前記ボルト供給ユニット２は、前記ボルト溶接機１に設けられたＬ型バー１７に固定されていて、図５に示すように、ボルト整列機４からチューブ２０を介して供給されるボルトＸを受け取るための保持部材としてのボルトホルダ２１と、該ボルトホルダ２１を前記ボルト溶接機１の上下の電極１１，４１間まで移動させるシリンダ部２２と、圧縮空気供給装置としての第２エアコンプレッサ５から送られる圧縮空気をボルトホルダ２１の下部に供給する配管ユニット２７からなる。
【００３５】
前記ボルトホルダ２１には、図５（ｂ）に拡大して示すように、上方に開口する断面略円形状の保持穴としてのボルト保持穴２１ａが設けられていて、該ボルト保持穴２１ａの上部は、上方に向かって広がるすり鉢状に形成されている。そして、前記ボルト整列機４から前記チューブ２０を介して運ばれたボルトＸは、そのフランジ部Ｘｂが下方になるようにして前記ボルト保持穴２１ａ内に入れられ、載置面としてのボルト保持穴２１ａの底面２１ｃに載置される。
【００３６】
ボルトホルダ２１における、前記ボルト保持穴２１ａの底面２１ｃよりもさらに下側に位置する箇所には、ボルトホルダ２１を径方向に貫通する空気流通路２１ｄが形成されている。空気流通路２１ｄの一端には、吸気ポート２１ｅが形成されている。吸気ポート２１ｅの他端側は、該吸気ポート２１ｅよりも小径に形成されている。その他端側に位置する吸引孔２１ｂ（詳しくは後述する）に対応する部分から他端側は、前記吸気ポート２１ｅと同程度の径に形成されており、空気流通路２１ｄの他端には、排気ポート２１ｆが形成されている。また、前記吸気ポート２１ｅの内面には、ねじ部が形成されている。また、空気流通路２１ｄの中間部から延びて、ボルト保持穴２１ａの底面２１ｃに開口した吸引孔２１ｂが設けられている。言い換えると、吸引孔２１ｂはボルト保持穴２１ａと空気流通路２１ｄとを連通している。これにより、前記ボルトＸはボルト保持穴２１ａ内の空気によって阻害されることなく、該ボルト保持穴２１ａの底面２１ｃ上にスムーズに落下することができるようになっている。さらに、ボルトＸを、ボルト保持穴２１ａへ落下させることで保持することができるので、ボルトＸを容易に保持することができる。また、底面２１ｃに形成された吸引孔２１ｂの開口の穴径は、ボルトＸのフランジ部Ｘｂよりも小径である。よって、ボルトＸが、フランジ部Ｘｂを下にして底面２１ｃに着座された状態では、前記開口は、フランジ部Ｘｂによって塞がれる。
【００３７】
前記配管ユニット２７は、供給管２８と継手２９とを備えている。前記吸気ポート２１ｅには、継手２９が、その一端の外面に形成されたねじ部が吸気ポート２１ｅのねじ部に螺合することで接続されている。継手２９の他端には、第２エアコンプレッサ５から送られる圧縮空気が通る供給管２８が接続されている。よって、第２エアコンプレッサ５からの圧縮空気は、供給管２８、継手２９を通り、吸気ポート２１ｅからボルトホルダ２１にブローされて、空気流通路２１ｄの排気ポート２１ｆから吐出される。
【００３８】
前記ボルトＸがボルト保持穴２１ａに供給され、ボルトＸが底面２１ｃに着座された状態で、第２エアコンプレッサ５から圧縮空気が供給されると、図６に示すように、吸引孔２１ｂ内の空気が排気ポート２１ｆに流れる。このとき、吸引孔２１ｂ内が負圧になるので、ボルト保持穴２１ａ内のボルトＸのフランジ部Ｘｂが、ボルト保持穴２１ａの底面に向かって吸着される。これにより、ボルトＸをボルト保持穴２１ａに安定して保持させることができる。
【００３９】
また、空気流通路２１ｄは、吸引孔２１ｂに対応する部分から他端側が大径になっているので、吸引孔２１ｂからの空気と空気流通路２１ｄを流れる圧縮空気とが合流する部分における、圧縮空気の流速の低下を防ぐことができる。よってボルトＸを吸着する力が弱くなることを防ぐことができる。
【００４０】
このように、ボルトホルダ２１の空気流通路２１ｄにブローを行うと、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミは、圧縮空気とともに空気流通路２１ｄの排気ポート２１ｆから吹き出される。そのため、前記従来技術のような、永久磁石や吸込装置を用いてボルトＸを吸着させる方式とは異なり、ゴミを取り除くためのメンテナンスが必要でなくなる。
【００４１】
また、ボルト保持穴２１ａの底面２１ｃに吸引孔２１ｂの開口が形成されているので、ボルトＸを下側から吸着することができる。このため、ボルトＸに掛かる重力と相俟って、下側へより安定的にボルトＸを保持することができる。
【００４２】
前記シリンダ部２２は、固定ブラケット２３を介して前記Ｌ型バー１７に固定されており、シリンダ内に配設されたピストン（図示省略）及びその先端に一体に連結されたシリンダロッド２４が空気圧によってその軸方向に移動するように構成されている。すなわち、前記シリンダロッド２４は、該ロッド２４と一体のピストンがシリンダの奥まで挿入されている状態が初期位置であり、その状態から前記ボルトホルダ２１がボルト溶接機１の上下の電極１１，４１間に位置するまで伸びることができるようになっている。ここで、前記シリンダロッド２４の初期位置は、前記シリンダ部２２の後端部に設けられたスイッチ２５からの信号によって検出される一方，前記ボルトホルダ２１が上下の電極１１，４１間に位置している場合は、そのときの前記シリンダロッド２４の位置が前記シリンダ部２２の略中央に設けられたスイッチ２６からの信号によって検出され、それらの信号に基づいてコントローラ３がボルト溶接装置Ａを制御するようになっている。
【００４３】
前記コントローラ３は、ボルト溶接時にボルト溶接装置Ａを制御するためのものであり、前記スイッチ２５，２６，３６〜３９からの信号によって該ボルト溶接装置Ａの各動作を検出し、後述するような前記ボルト溶接機１及びボルト供給ユニット２の動作制御や前記ボルトホルダ２１に圧縮空気を供給する第２エアコンプレッサ５のＯＮ／ＯＦＦ、並びに前記上部ガイドピンシリンダ３０の各注入口３０ａ，３０ｂ，３０ｃに供給される圧縮空気のＯＮ／ＯＦＦの制御等を行うように構成されている。
【００４４】
−ボルト溶接時のボルト溶接装置Ａの動作−
次に、ボルトＸをワークＷに溶接する場合のボルト溶接装置Ａの動作を図７〜図１３に基づいて説明する。
【００４５】
まず、図７に示すように、ボルト整列機４からチューブ２０を介してボルト供給ユニット２のボルトホルダ２１にボルトＸが供給される。その際、該ボルトＸは、前記ボルトホルダ２１のボルト保持穴２１ａにフランジ部Ｘｂが下方向になるように供給される。このとき、圧縮空気は、上部ガイドピンシリンダ３０の各注入口３０ａ，３０ｂ，３０ｃに供給されている状態であり、該上部ガイドピンシリンダ３０の下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａが、スイッチ３８からの信号によって検出されている状態である。
【００４６】
そして、前記ボルトＸが、ボルトホルダ２１のボルト保持穴２１ａに供給された後、第２エアコンプレッサ５からの圧縮空気の供給を開始して、前記の如くボルトＸをボルト保持穴２１ａに安定して保持させる。そして、図８に示すように、ボルト供給ユニット２のシリンダ部２２では、シリンダロッド２４を空気圧によって軸方向に伸ばして、前記ボルトホルダ２１をボルト溶接機１の上下の電極１１，４１間まで移動させる。
【００４７】
このとき、圧縮空気のブローによって、ボルトＸがボルト保持穴２１ａに安定して保持されているので、特にボルトＸの保持が安定し難い（ボルトＸが揺れやすい）シリンダ部２２の移動中に、ボルト保持穴２１ａ内でボルトＸが揺れることを防止できる。
【００４８】
そして、該ボルトホルダ２１内のボルトＸが、前記上下の電極１１，４１を結ぶ軸線Ｚ上に到達したとき、そのことが前記シリンダ部２２のスイッチ２６からの信号によって検出され、前記シリンダロッド２４の動作を停止させる。前記の如く、ボルト保持穴２１ａ内でボルトＸが揺れないように保持しているので、シリンダロッド２４の動作が停止された後においても、ボルトＸが揺れることを防止することができる。
【００４９】
その後、図９に示すように、上部ガイドピンシリンダ３０の下端側の注入口３０ｃへの圧縮空気の供給を停止して、大気開放することにより、該シリンダ３０内の下側のシリンダ室３２の下側圧力室３２ｂ内の圧力を低下させる。これにより、該下側圧力室３２ｂよりも上側圧力室３２ａ内の圧力が大きくなり、該上部ガイドピンシリンダ３０内の下側シリンダピストン３４は下方向に移動する。これに伴い、該下側シリンダピストン３４と一体のガイドピン１５も下方に移動するため、該ガイドピン１５の下端が前記ボルトＸの軸部Ｘａに近づき、前記ガイドピン１５のピン部１５ａの先端に配設された磁石１６に前記ボルトＸの軸部Ｘａを付着させる。このとき、前記上部ガイドピンシリンダ３０のスイッチ３９からの信号により下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａが検出される。また、上部ガイドピンシリンダ３０の下端側の注入口３０ｃへの圧縮空気の供給の停止と同時に、空気流通路２１ｄへの圧縮空気のブローを停止する。
【００５０】
前記の如く、ボルト保持穴２１ａ内でボルトＸが揺れないので、ガイドピン１５を下方に移動させる前に、ボルトＸの揺れが止まることを待つための時間を確保する必要がない。よって、サイクルタイムを短縮することができる。さらに、ガイドピン１５に前記ボルトＸの軸部Ｘａを付着させるときには、空気流通路２１ｄへのブローが停止されている。よって、ボルトＸがガイドピン１５の反対側へ引き寄せられることでボルトＸのガイドピン１５への付着が阻害されず、スムーズに付着作業を行うことができる。
【００５１】
次に、図１０に示すように、前記スイッチ３９からの信号によって前記下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａが検出されてから略１秒後に、前記上部ガイドピンシリンダ３０の注入口３０ｂへの圧縮空気の供給を停止して大気開放する一方、注入口３０ｃには圧縮空気を供給して、前記シリンダ３０内の下側のシリンダ室３２の上側圧力室３２ａ内よりも下側圧力室３２ｂ内の圧力を大きくすることにより、前記下側シリンダピストン３４を上方に移動させる。これにより、前記ガイドピン１５及び該ガイドピン１５の下端に付着した前記ボルトＸも上方に移動し、該ボルトＸの軸部Ｘａが上部電極１１の貫通穴１１ａ内に挿入されて、前記ボルトＸは上部電極１１に保持されることになる。
【００５２】
このように、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃの磁石１６にボルトＸの軸部Ｘａを付着させた状態で、該ガイドピン１５を上方に移動させるだけで、前記ボルトＸの軸部Ｘａを前記上部電極１１の貫通穴１１ａに容易に挿入させることができる。
【００５３】
また、前記ボルトＸの軸部Ｘａを前記上部電極１１の貫通穴１１ａに挿入させることにより、該上部電極１１に対するボルトＸの位置決めが行われるとともに、該上部電極１１にボルトＸを保持した状態でも該ボルトＸが下方に大きく突出しなくなるため、ワークＷ等との干渉も防止することができる。したがって、前記ボルトＸを上部電極１１に正確且つ確実に保持することができる。
【００５４】
ここで、上述のように、前記注入口３０ｂへの圧縮空気の供給を停止した場合の前記下側シリンダピストン３４の停止位置は、前記ガイドピン１５の下端に付着したボルトＸのフランジ部Ｘｂが上部電極１１の下端に当接しておらず、所定間隔ｄを空けた状態になるような位置（所定の位置）である。この位置で前記ガイドピン１５を停止させることにより、前記ボルトＸを上昇させる際に該ボルトＸが前記上部電極１１の下端に衝突しなくなり、衝突の際の衝撃によってボルトＸが落下するのを防止することができる。
【００５５】
なお、前記ガイドピン１５の下端に付着した前記ボルトＸのフランジ部Ｘｂが、前記上部電極１１の下端から前記所定間隔ｄの位置に到達したとき、前記上部ガイドピンシリンダ３０のスイッチ３８の位置に下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａが到達し、前記スイッチ３８が信号を出力するようになっている。
【００５６】
そして、前記上部ガイドピンシリンダ３０のスイッチ３８からの信号により前記下側シリンダピストン３４のピストンヘッド３４ａを検出した後、図１１に示すように、ボルト供給ユニット２のボルトホルダ２１がその初期位置まで戻るようにシリンダロッド２４を縮める。そして、シリンダ部２２のスイッチ２５（図５参照）からの信号によって、前記シリンダロッド２４がその初期位置まで戻ってきたことを検出した後、図１２に示すように、ワークＷを下部電極４１上に供給し、上部電極シリンダ１４によって上部電極ユニット１０を下方向に移動させる。これにより、上部電極１１に保持されたボルトＸは、ワークＷとともに上下の電極１１，４１間に挟持され、加圧されることになる。
【００５７】
このように、前記上下の電極１１，４１間にボルトＸが挟持された状態になると、図１２に示すように、前記ガイドピン１５及びシリンダピストン３３，３４は、前記ボルトＸのフランジ部Ｘｂと上部電極１１との前記所定間隔ｄの分だけ押されて上方に相対移動するため、上側シリンダピストン３３のピストンヘッド３３ａは前記上部ガイドピンシリンダ３０のスイッチ３７の位置に達し、該スイッチ３７から信号が出力される。そして、その略１秒後に、図１３に示すように、前記上部ガイドピンシリンダ３０の注入口３０ａへの圧縮空気の供給を停止して、該注入口３０ａに連通する上側シリンダ室３１の上側圧力室３１ａ内の圧力を低下させることにより、前記上側シリンダピストン３３及び下側シリンダピストン３４を一体で上方に移動させる。
【００５８】
上述のように、前記ボルトＸが上下の電極１１，４１間で挟持された後、前記ガイドピン１５を上昇させることにより、ボルト溶接前に、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃをボルトＸの軸部Ｘａから離間させることができる。これにより、ボルト溶接時に上部電極１１に発生する熱が、ボルトＸ等を介して前記ガイドピン１５の下端部１５ｃに配設された磁石１６に伝達されないため、熱による該磁石１６の劣化を抑えることができる。なお、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃは、図１３に示すように、前記上部電極１１からも離間するため、該上部電極１１自身の熱も伝達されないようになっている。
【００５９】
また、前記磁石１６は、上述のとおり、ステンレス製のガイドピン１５内に配設されているため、ボルト溶接時に発生する熱の影響をより低減することができ、より効果的に劣化を抑えることができる。
【００６０】
なお、上述のように前記シリンダピストン３３，３４を上方へ移動させる際には、前記上部ガイドシリンダ３０のスイッチ３６からの信号に基づいて上側シリンダピストン３３のシリンダヘッド３３ａが検出される位置まで上方に移動させる。また、このとき、新たなボルトＸ’が、ボルト整列機４からチューブ２０を介してボルト供給ユニット２のボルトホルダ２１に供給される。
【００６１】
そして、前記スイッチ３６からの信号によって前記上側シリンダピストン３３のシリンダヘッド３４が検出された後、すなわち、前記ボルトＸを上下の電極１１，４１間に挟持して、前記ガイドピン１５の下端を該ボルトＸの軸部Ｘａから離間させた状態で、前記上下の電極１１，４１に通電して、前記ボルトＸをワークＷに溶接する。
【００６２】
ボルト溶接後は、前記上部電極シリンダ１４によって前記上部電極ユニット１０が上方に移動する一方、前記上部ガイドピンシリンダ３０の注入口３０ａ，３０ｂにもそれぞれ圧縮空気が供給されて、該上部ガイドピンシリンダ３０のシリンダピストン３３，３４はそれぞれ図６のような初期状態に戻り、ボルト溶接作業は終了する。
【００６３】
したがって、上述の実施形態によれば、上部電極１１の貫通穴１１ａ内に上下動可能にガイドピン１５を挿通させて、該ガイドピン１５の下端部１５ｃに磁石１６を配設するとともに、上下の電極１１，４１間にボルトＸが供給された場合、前記ガイドピン１５の下端部１５ｃを上部電極１１よりも下方に突出させて、該ガイドピン１５の磁石１６に前記ボルトＸを付着させた後、その状態でガイドピン１５を上方に移動させて、前記ボルトＸの軸部Ｘａを前記上部電極１１の貫通穴１１ａに挿入させることにより、簡単な構成で該ボルトＸを上部電極１１の所定位置に正確且つ確実に保持することができる。
【００６４】
しかも、上下の電極１１，４１間にボルトＸを挟持してボルト溶接を行う前には、前記ガイドピン１５の下端の磁石１６をボルトＸの軸部Ｘａから離間させるように、該ガイドピン１５を上方に移動させることにより、溶接時に発生する熱がボルトＸから前記ガイドピン１５の磁石１６に伝達されないため、該磁石１６の劣化を防止することができる。
【００６５】
さらに、ボルトホルダ２１の空気流通路２１ｄにブローを行うことで、ボルトホルダ２１のボルト保持穴２１ａへのボルトＸの保持を安定させているので、周辺に存在する鉄粉やスパッタなどのゴミは、圧縮空気とともに空気流通路２１ｄの排気ポート２１ｆから吹き出される。よって、ゴミを取り除く手間が生じないように、ボルトホルダ２１へのボルトＸの保持を安定させることができる。
【００６６】
（その他の実施形態）
本発明の構成は、前記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。例えば、前記実施形態では、第２エアコンプレッサ５から送られる圧縮空気を、配管ユニット２７を通して空気流通路２１ｄに供給するようにしている。しかし、これに限らず、前記第１エアコンプレッサからの圧縮空気をガイドピンシリンダ３０に供給する図示しないチューブ等を分岐させて、該圧縮空気を空気流通路２１ｄにブローするようにしてもよい。その場合は、図示しない前記第１エアコンプレッサが第２エアコンプレッサ５を兼ねることになる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、保持部材への部品の保持が安定し、スパッタや鉄粉などのゴミなどを取り除く必要のない部品供給装置が得られて有用である。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ  ボルト溶接装置（部品溶接装置）
２  ボルト供給ユニット（部品供給装置）
５  第２エアコンプレッサ（圧縮空気供給装置）
１５  ガイドピン（付着部）
２１  ボルトホルダ（保持部材）
２１ａ  ボルト保持穴（保持穴）
２１ｂ  吸引孔
２１ｃ  底面（載置面）
２１ｄ  空気流通路
２１ｅ  吸気ポート
２１ｆ  排気ポート
Ｘ  ボルト（部品）
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品が載置される載置面を有し、前記部品を保持する保持部材を備え、
前記保持部材を移動させることで、前記部品を所定の位置に供給する部品供給装置であって、
前記保持部材には、前記部品が入り、底面が前記載置面である保持穴が形成され、
前記部品は、前記保持穴へ落下されることで前記底面に載置され、
前記保持部材における前記底面よりもさらに下側に位置する箇所には、前記保持部材を貫通して、圧縮空気供給装置から送られる圧縮空気が流れ、一端に該圧縮空気を吸気する吸気ポートと他端に該圧縮空気を排気する排気ポートとを有する空気流通路と、
前記空気流通路から延びて、前記載置面に開口した吸引孔とを備え、
前記空気流通路において、前記吸気ポートの他端側は前記吸気ポートよりも小径に形成され、さらに、前記吸引孔に対応する部分から前記排気ポートを有する他端側は、前記吸気ポートの他端側に比べて、大径に形成されていることを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品供給装置において、
前記圧縮空気供給装置が、前記保持部材の移動中に、前記圧縮空気を前記空気流通路へ供給することを特徴とする部品供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の部品供給装置を備えた部品溶接装置であって、
前記部品供給装置により前記所定の位置に供給された前記部品を付着させる付着部を備え、
前記圧縮空気供給装置が、前記付着部に前記部品を付着させるときに、前記空気流通路への前記圧縮空気の供給を停止させることを特徴とする部品溶接装置。