(57)【要約】【課題】システムの設計にあたっての自由度を向上させることができ、しかも、作業範囲が拡大される部品供給システムを提供すること。【解決手段】上流側ナット供給装置６と下流側ナット供給装置３を互いに接続及び分離させる可動装置１を設け、可動装置１により上流側ナット供給装置６と下流側ナット供給装置３とが互いに接続状態にあるとき、上流側ナット供給装置６は下流側ナット供給装置３に所定個数のナット４を一括供給し、また、可動装置１、７により上流側ナット供給装置６と下流側ナット供給装置３とが互いに分離状態にあるとき、下流側ナット供給装置３はスポット溶接機２にナット４を供給する。【選択図】図１
2008260076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側部品供給装置と下流側部品供給装置とを備え、前記上流側部品供給装置は前記下流側部品供給装置に部品を供給し、前記下流側部品供給装置は作業装置に部品を供給する部品供給システムにおいて、
前記上流側部品供給装置と前記下流側部品供給装置を互いに接続及び分離させる可動装置を設け、
前記可動装置により前記上流側部品供給装置と前記下流側部品供給装置とが互いに接続状態にあるとき、前記上流側部品供給装置は前記下流側部品供給装置に所定個数の部品を一括供給し、前記下流側部品供給装置は前記供給されてきた所定個数の部品を貯留し、
また、前記可動装置により前記上流側部品供給装置と前記下流側部品供給装置とが互いに分離状態にあるとき、前記下流側部品供給装置は前記貯留した所定個数の部品を１個ずつ前記作業装置に供給する
ことを特徴とする部品供給システム。
【請求項２】
前記上流側部品供給装置は所定位置に固定されており、かつ、前記下流側部品供給装置及び前記作業装置は前記可動装置の可動部に固定されており、前記可動装置の前記可動部の動作により、前記下流側部品供給装置が前記上流側部品供給装置に接近し、前記上流側部品供給装置と前記下流側部品供給装置とが互いに接続状態となることを特徴とする請求項１に記載の部品供給システム。
【請求項３】
前記上流側部品供給装置は部品送給ホースを有し、該部品送給ホースの先端部は前記可動装置の可動部に固定されており、かつ、前記下流側部品供給装置及び前記作業装置は所定位置に固定されており、前記可動装置の前記可動部の動作により、前記部品送給ホースの先端部が前記下流側部品供給装置に接近し、前記上流側部品供給装置と前記下流側部品供給装置とが互いに接続状態となることを特徴とする請求項１に記載の部品供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品供給システム、詳しくは、作業装置（例えば、スポット溶接機）に部品（例えば、ワークに溶接すべきナット）を供給する部品供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スポット溶接機にナットを供給するナット供給システムは、パーツフィーダ（上流側部品供給装置）の部品送出口とフィーダユニット（下流側部品供給装置）の部品取入口との間に部品供給チューブを接続し、上流側部品供給装置内の部品を部品供給チューブを介して下流側部品供給装置に供給し、下流側部品供給装置からスポット溶接機に部品を供給するよう構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−９００５３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記のような従来の部品供給システムによると、上流側部品供給装置と下流側部品供給装置とが常に１対１に対応づけられるため、１台の上流側部品供給装置に対して複数台の下流側部品供給装置を対応させ、あるいは、複数台の上流側部品供給装置に対して１台の下流側部品供給装置を対応させることができず、システムの設計にあたっての自由度が低いという問題がある。また、部品供給チューブが常に接続された状態にあるため、スポット溶接機回りの作業範囲が制限されていた。
【０００４】
本発明は、上記のような従来の問題点を解決し、１台の上流側部品供給装置に対して複数台の下流側部品供給装置を対応させ、あるいは、複数台の上流側部品供給装置に対して１台の下流側部品供給装置を対応させることができ、システムの設計にあたっての自由度を向上させることができ、しかも、作業範囲が拡大される部品供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の部品供給システムは、上流側部品供給装置と下流側部品供給装置とを備え、前記上流側部品供給装置は前記下流側部品供給装置に部品を供給し、前記下流側部品供給装置は作業装置に部品を供給する部品供給システムにおいて、前記上流側部品供給装置と前記下流側部品供給装置を互いに接続及び分離させる可動装置を設け、前記可動装置により前記上流側部品供給装置と前記下流側部品供給装置とが互いに接続状態にあるとき、前記上流側部品供給装置は前記下流側部品供給装置に所定個数の部品を一括供給し、前記下流側部品供給装置は前記供給されてきた所定個数の部品を貯留し、また、前記可動装置により前記上流側部品供給装置と前記下流側部品供給装置とが互いに分離状態にあるとき、前記下流側部品供給装置は前記貯留した所定個数の部品を１個ずつ前記作業装置に供給することを特徴とする。
【０００６】
本発明の部品供給システムによると、下流側部品供給装置に所定個数の部品を貯留可能にし上流側部品供給装置と下流側部品供給装置とを接続及び分離可能に構成したため、１台の上流側部品供給装置に対して複数台の下流側部品供給装置を対応させ、あるいは、複数台の上流側部品供給装置に対して１台の下流側部品供給装置を対応させることができ、システムの設計にあたっての自由度が向上する。また、作業装置の作業中は、上流側部品供給装置と下流側部品供給装置とが分離された状態に維持されるため、作業範囲が拡大する。
【０００７】
ここで、前記上流側部品供給装置は所定位置に固定されており、かつ、前記下流側部品供給装置及び前記作業装置は前記可動装置の可動部に固定されており、前記可動装置の前記可動部の動作により、前記下流側部品供給装置が前記上流側部品供給装置に接近し、前記上流側部品供給装置と前記下流側部品供給装置とが互いに接続状態となる。
【０００８】
あるいは、前記上流側部品供給装置は部品送給ホースを有し、該部品送給ホースの先端部は前記可動装置の可動部に固定されており、かつ、前記下流側部品供給装置及び前記作業装置は所定位置に固定されており、前記可動装置の前記可動部の動作により、前記部品送給ホースの先端部が前記下流側部品供給装置に接近し、前記上流側部品供給装置と前記下流側部品供給装置とが互いに接続状態となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の第１実施形態に係るナット供給システムの構成図、図２は、同ナット供給システムの下流側ナット供給装置の要部基本構成図、図３は、同下流側ナット供給装置及びスポット溶接機の動作説明図、図４は、本発明の第２実施形態に係るナット供給システムの構成図、図５は、本発明の第３実施形態に係るナット供給システムの構成図をそれぞれ示す。
【００１０】
図１において、第１実施形態に係るナット供給システムは、可動装置としてのロボット１を備える。
【００１１】
ロボット１のアーム（可動部）１１は、X,Y,Z軸方向の三次元移動、及び、垂直軸θ1、水平軸θ2で表した任意の回転軸回りに回転可能である。アーム１１には、スポット溶接機（作業装置）２が固定されている。
【００１２】
スポット溶接機２は、溶接ガン２１を備える。また、スポット溶接機２は、上部電極２２と下部電極２３を備える。上部電極２２は、駆動機構２４によって昇降可能とされる。上部電極２２には、ガイドシャフト２５（図３）が設けられる。ガイドシャフト２５はシリンダ２６によって昇降可能とされる。下部電極２３は固定電極である。
【００１３】
溶接ガン２１には、下流側ナット供給装置（下流側部品供給装置）３が取り付けられている。下流側ナット供給装置３の取付位置は調整可能である。下流側ナット供給装置３は、溶接ガン２１に固定される供給ヘッド部３１と、供給ヘッド部３１に対して前後方向へ移動可能なナット供給部３２とを備え、ナット供給部３２は、上部電極２２の下方位置に接近及び離隔可能である。
【００１４】
ナット供給部３２は、図２に基本構成として示すように、ナット４を縦一列に格納するカートリッジ３３を備える。カートリッジ３３は、供給ヘッド部３１のエアシリンダ等からなる駆動機構によって水平方向へ往復動可能とされる。
【００１５】
カートリッジ３３の先端は開口しており、この先端開口部３３aの下部は、ゲート機構３４の堰部３４aによって開閉可能とされる。ゲート機構３４は、カートリッジ３３に保持された水平軸３４bに装着されたコイルばね３４cを備え、コイルばね３４cは、水平軸３４bを中心とする反時計方向の回動力をゲート機構３４に常時加える。また、ゲート機構３４は、供給ヘッド部３１に保持されたローラ３１aと当接可能なレバー部３４dを備える。レバー部３４dは、ナット供給部３２が後退位置にあるとき（図２に実線で示した状態に対応する。）、ローラ３１aと当接状態を保ち、ゲート機構３４の堰部３４aの時計方向への回動を規制し、堰部３４aは、カートリッジ３３の先端開口部３３aの下部を強い閉状態に保つ。また、レバー部３４dは、ナット供給部３２が前進位置にあるとき（図２に二点鎖線で示した状態に対応する。）、ローラ３１aと離間状態を保ち、ゲート機構３４の堰部３４aは時計方向への回動規制を受けず、コイルばね３４cの弾性力による反時計方向の回動力のみを受けるようになり、堰部３４aは、カートリッジ３３の先端開口部３３aを弱い閉状態に保つ。
【００１６】
カートリッジ３３の後端部は、ナット取入部３３bを構成しており、後述するナット送給ホース６２の先端部６２aと接続可能とされる。
【００１７】
また、カートリッジ３３の先端部の天井部は、ガイドシャフト２５の先端部をカートリッジ３３内に進入可能にする前後方向の切欠部３３cを有している。
【００１８】
また、カートリッジ３３には、カートリッジ３３内の先頭ナット４Aを検知することによって、カートリッジ３３内のナット４が０個になったことを検知するための空検知用センサ３５と、最後尾ナット４Bを検知することによって、カートリッジ３３内に所定個数のナット４を供給し終わったことを検知するための充填終了検知用センサ３６が配設されている。
【００１９】
また、図示しないが、ナット供給部３２には、カートリッジ３３内のナット４を先端開口部３３aの方向へ押圧するナット押圧機構や、後述するようにカートリッジ３３内の先頭ナット４Aをカートリッジ３３の外へ取出す際に先頭ナット４Aに後続する次のナット（次ナット）４Bがカートリッジ３３の外へ出ないよう次ナット４Bを押さえるナット押え機構が設けられている。
【００２０】
下流側ナット供給装置３及びスポット溶接機２は、図３（A）〜（F）に示すような動作を行う。
【００２１】
図３（A）〜（F）において、スポット溶接開始前には、図３（A）に示すように、ナット供給部３２は後退位置にあり、かつ、上部電極２２は上昇位置にある。
【００２２】
スポット溶接が開始されると、ナット供給部３２を、上部電極２２の真下に先端部が位置する前進位置まで前進させる（図３（B）図示の状態に対応する。）。
【００２３】
次に、上部電極２２の内部のガイドシャフト２５を下降させ、ガイドシャフト２５の先端部をカートリッジ３３内の先頭ナット４Aの孔に圧入し、先頭ナット４Aを弾性保持する。次に、ナット供給部３２を後退位置まで後退させる。この後退時、ガイドシャフト２５に弾性保持された先頭ナット４Aがゲート機構３４の堰部３４aを押し開き、先頭ナット４Aはカートリッジ３３の外へ出る（図３（C）図示の状態に対応する。）。この間に、下部電極２３にはワーク５をセットしておく。
【００２４】
次に、上部電極２２を下降させ、上部電極２２と下部電極２３との間のワーク５及びナット４を加圧しながら通電し、ワーク５にナット４を溶接する（図３（D）図示の状態に対応する。）。
【００２５】
次に、上部電極２２を上昇させる（図３（E）図示の状態に対応する。）。
【００２６】
次に、ナット供給部３２及び上部電極２２を上記と同様に動作させ、上部電極２２に次のナット４を保持させると共に、ワーク５を次の溶接位置まで移動して下部電極２３にセットする（図３（F）図示の状態に対応する。）。以後、上記と同様の動作を繰り返し行う。
【００２７】
また、図１において、ナット供給システムは、上流側ナット供給装置（ナットフィーダ、上流側部品供給装置）６を備える。上流側ナット供給装置６は、本体部６１とフレキシブルなナット送給ホース（部品送給ホース）６２を備える。本体部６１は、多数のナットを貯留し、一列に整列させるボウル部６１aと、一列に整列したナットを一個ごとに切り離してエアーでナット送給ホース６２に圧送するエスケープメント６１bを備える。送給ホース６２の先端部６２aはナットスタンド６３で固定位置に保持されている。
【００２８】
上記のように構成されるナット供給システムは、スポット溶接機２によりワーク５へのナット４の溶接が行われ、下流側ナット供給装置３のナット供給部３２の空検知用センサ３５の出力信号に基づいてカートリッジ３３内のナット４が０個になったことが制御装置（図示せず。）において判定されると、ロボット１を動作させ、カートリッジ３３のナット取入部３３bをナット送給ホース６２の先端部６２aに接続する。
【００２９】
次に、上流側ナット供給装置６を動作させ、ナット４を１個ずつナット送給ホース６２を介してカートリッジ３３内に供給してゆき、ナット供給部３２の充填終了検知用センサ３６の出力信号に基づいてカートリッジ３３内に所定個数のナット４が供給されたことが制御装置において判定されると、以後ナット４の供給を停止する。
【００３０】
次に、再びロボット１を動作させ、スポット溶接機２及び下流側ナット供給装置３を元の位置まで戻す。スポット溶接機２によりワーク５へのナット４の溶接を続行する。
【００３１】
図４において、第２実施形態に係るナット供給システムは、ナットスタンド６３の代わりに可動装置（ロボットを含む。）７を用い、可動装置７の可動部７１にナット送給ホース６２の先端部６２aを固定し、この先端部６２aをカートリッジ３３のナット取入部３３bに接続させるよう構成される。なお、図４において、符号８は、ナット送給ホース６２の全長が長くなるなどナット４の送給に支障が生じるような場合に、天井から吊り下げられ、可動装置７の動きにナット送給ホース６２を無理なく追従させるための可搬式バランサーを表している。
【００３２】
図５において、第３実施形態に係るナット供給システムは、定置溶接機９に下流側ナット供給装置３を取り付けたシステムであり、可動装置７の可動部７１によりナット送給ホース６２の先端部６２aをカートリッジ３３のナット取入部３３bに接続させるよう構成される。
【００３３】
以上説明したように、上記実施形態のナット供給システムは、上流側ナット供給装置６と下流側ナット供給装置３とを備え、上流側ナット供給装置６は下流側ナット供給装置３にナット４を供給し、下流側ナット供給装置３はスポット溶接機２にナット４を供給するナット供給システムにおいて、上流側ナット供給装置６と下流側ナット供給装置３を互いに接続及び分離させる可動装置１、７を設け、可動装置１、７により上流側ナット供給装置６と下流側ナット供給装置３とが互いに接続状態にあるとき、上流側ナット供給装置６は下流側ナット供給装置３に所定個数のナット４を一括供給し、下流側ナット供給装置３は上記供給されてきた所定個数のナット４を貯留し、また、可動装置１、７により上流側ナット供給装置６と下流側ナット供給装置３とが互いに分離状態にあるとき、下流側ナット供給装置３は上記貯留した所定個数のナット４を１個ずつスポット溶接機２に供給する。
【００３４】
上記実施形態のナット供給システムによると、下流側ナット供給装置３に所定個数の部品を貯留可能にし上流側ナット供給装置６と下流側ナット供給装置３とを接続及び分離可能に構成したため、１台の上流側ナット供給装置６に対して複数台の下流側ナット供給装置３を対応させ、あるいは、複数台の上流側ナット供給装置６に対して１台の下流側ナット供給装置３を対応させることができ、システムの設計にあたっての自由度が向上する。また、スポット溶接機２の作業中は、上流側ナット供給装置６と下流側ナット供給装置３とが分離された状態に維持されるため、作業範囲が拡大する。
【００３５】
なお、上記実施形態ではナット供給システムとして説明したが、本発明は、ナット以外の有孔部品の供給システムとしても適用可能である。また、上記実施形態ではスポット溶接機に部品を供給するシステムとして説明したが、本発明は、かしめ装置など他の作業装置に部品を供給するシステムとしても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るナット供給システムの構成図である。
【図２】同ナット供給システムの下流側ナット供給装置の要部基本構成図である。
【図３】同下流側ナット供給装置及びスポット溶接機の動作説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るナット供給システムの構成図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るナット供給システムの構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    可動装置
２    スポット溶接機（作業装置）
３    下流側ナット供給装置（下流側部品供給装置）
４    ナット（部品）
６    上流側ナット供給装置（上流側部品供給装置）
７    可動装置
７１    可動部
【図１】
2008260076.tif 000003
【図２】
2008260076.tif 000004
【図３】
2008260076.tif 000005
【図４】
2008260076.tif 000006
【図５】
2008260076.tif 000007