(57)【要約】　　　（修正有）【課題】エスケープ位置から部品がズレたりストッパの損傷や部品供給ミスをなくしたり、ストッパ早期磨耗を防ぐことができる溶接ナット供給方法と装置を提供する。【解決手段】分離装置を使用しない溶接ナット供給システムにおいて，フィーダユニット７の先端に設けたエスケープメントレール８内に，補給した溶接ナットのフルワークを，エスケープ位置またはその近傍位置で検出するための検出器１６を設け，エスケープメントレール８の部品ストック領域内の部品をエアブローでなくエスケープ位置の近くから部品の自重降下で供給することが可能となる。【選択図】　　　図１
2004090053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の角度からフィーダユニットのスピンドルを前進させて，前記スピンドルの先端に保持した溶接ナットを下部電極にセットしたワークに供給し，その溶接ナットとワークとを上部電極と下部電極とで挟みつけて必要な加圧力と溶接電流を供給して接合する方法において，溶接ナットを収容するパーツフィーダの振動ボールから螺旋状のシュートに整列させて順次送り出された溶接ナットを，前記シュートと連続した部品供給チューブの中に圧縮エアを噴出して前記フィーダユニットの先端に角度をもって取付けられたエスケープメントレールに送り出すこと；前記エスケープメントレール内に供給された溶接ナットがフルワークになったとき，これを検出し，その検出信号で前記ボールのバイブレータを一時的に停止させ，しかも前記バイブレータの停止とほぼ同時又は僅かな時間を経過した後に前記圧縮エアを停止させること；前記バイブレータを停止させた後に，前記エスケープメントレール内のフルワークを自重で下降させて前記エスケープメントレール終端の部品開閉手段で一旦停止させること；前記停止させた溶接ナットを，前記スピンドルの前進駆動で前記部品開閉手段から離脱させて供給すること；を条件とする溶接ナット供給方法。
【請求項２】
溶接ナットを選別するパーツフィーダの振動ボールから溶接ナットを整列して送り出す螺旋状のシュートと，前記フィーダユニットの先端に角度を付けて接続されたエスケープメントレールと，前記シュートと前記エスケープメントレールとの間に接続された部品供給チューブと，前記チューブと前記シュートとの接続部位には溶接ナットを前記チューブ内に圧縮エアを噴出させて送出すためのエアノズルを有するエアブロー用ブロックとを有し，前記チューブと前記エスケープメントレールの接続部位又はその近傍には，前記エスケープメントレール内に補給された溶接ナットのフルワークを検出するための検出手段を設け，前記検出手段は前記エスケープメントレール内のフルワークを検出したときに，検出信号を出力し，それによって前記ボールのバイブレータを一旦停止させるとともに，前記部品供給チューブ内のエアブローを一時的に停止させるようになし，さらに前記バイブレータを停止した後，前記エスケープメントレール内のフルワークを，前記エスケープメントレールの傾斜角にそって自重下降させて，前記エスケープメントレール終端の部品開閉手段で一旦停止させると共に，前記停止した溶接ナットを，前記スピンドルの前進駆動で前記部品開閉手段からこれを離脱させて下部電極にセットした相手ワークに供給するフィーダユニットを有する溶接ナット供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明に属する利用分野】
本発明は，パーツフィーダから送り出された溶接ナット群を分離装置（セパレータ）を使用しないでフィーダユニットまで連続的に供給してフィードユニットのスピンドルを前進後退させて抵抗スポット溶接機の溶接位置に自動供給を繰り返す場合に有用な溶接ナット供給方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来はたとえば四角ナットの隅部にプロジェクション（溶接用突起）を設けた溶接ナットを，パーツフィーダからシュートを通して連続的に整列・送給するもので，整列された溶接ナット群は途中で分離装置を介して一つ一つ分離を行いながらフィーダユニットまで供給され，フィーダユニットからナット供給用のスピンドルを前進駆動させて下部電極のワークセット位置に供給していた。
【０００３】
従来，たとえば，特開平８−３４５１４号公報により公開されているように，分離装置（セパレータ）を使用しないでパーツフィーダから直接フィーダユニットまで連続的に供給する溶接ナット供給方法と装置が提案されている。
【０００４】
この種の従来装置は，振動式パーツフィーダを使って抵抗スポット溶接機の溶接位置に自動供給するもので，この場合，振動式パーツフィーダの螺旋通路に金属製の管部材に柔軟性のある合成樹脂製の送り出しホースが接続された状態の送出通路を連続させ，前記送出通路にその長手方向に空気噴出方向が設定されたエアノズルを設け，前記エアノズルと極接近した送出通路に部品検出センサーを取付け，前記部品センサーの部品検出電気信号によりパーツフィーダの振動を停止させると共に，前記エアノズルから搬送用圧縮空気を噴出させるようにしたものである。
【０００５】
つまり前述した従来装置は供給部品を一つ一つ部品センサーで検出し圧縮エアで放出するものであり，螺旋通路と送出通路が連続しているので，部品は空間中を飛行する不安定な動作がなく，部品センサーはできるだけエアノズルに接近したところに配置されているから，エアノズルの前方に停滞する部品の個数を適正な数量に設定することができる。連続的に流入してくる部品を振動停止によって制限し，それと共に空気噴射で部品を目的個所まで吹き飛ばすから，エアノズルの前方には過剰な部品が停滞しない。という効果を有するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の溶接ナット供給方法及び装置は，シュートから整列して送り出されてくる溶接ナットを部品センサーが一つ一つ検出し，その検出信号でエアノズルから圧縮エアを噴射して部品を目的個所まで吹き飛ばして放出量を調整している。この場合，前記センサーはできるだけエアノズルに近づけた送出通路に配置されているため，勢いよく飛ばされて放出される部品が放出通路の先端に配置されたフィーダユニットのストッパに強く当たってエスケープする位置から部品がズレたりストッパの早期磨耗や供給ミスの発生要因となる問題が残されていた。
【０００７】
また一つ一つナット部品を検出して振動ユニットの動作と停止，さらにはエアノズルの空気弁切り替えを頻繁に行なうことになり，制御回路も複雑となる。また目的個所の近くに整列部品が貯まったときにはこれを解除するために整列部品個数を検出するための検出器と振動ユニットの停止を司令する余分な制御回路が必要になりコストアップの要因を含んでいた。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】
本発明は上記の問題を解決するために，前記請求項１の部品供給方法によれば任意の角度からフィーダユニットのスピンドルを前進させて，前記スピンドルの先端に保持した溶接ナットを下部電極にセットしたワークに供給し，その溶接ナットとワークとを上部電極と下部電極とで挟みつけて必要な加圧力と溶接電流を供給して接合する方法において，溶接ナットを収容するパーツフィーダの振動ボールから螺旋状のシュートに整列させて順次送り出された溶接ナットを，前記シュートと連続した部品供給チューブの中に圧縮エアを噴出して前記フィーダユニットの先端に角度をもって取付けられたエスケープメントレールに送り出すこと；前記エスケープメントレール内に供給された溶接ナットがフルワークになったとき，これを検出し，その検出信号で前記ボールのバイブレータを一時的に停止させ，しかも前記バイブレータの停止とほぼ同時又は僅かな時間を経過した後に前記圧縮エアを停止させること；前記バイブレータを停止させた後に，前記エスケープメントレール内のフルワークを自重で下降させて前記エスケープメントレール終端の部品開閉手段で一旦停止させること；前記停止させた溶接ナットを，前記スピンドルの前進駆動で前記部品開閉手段から離脱させて供給すること；を条件とする溶接ナット供給方法を提供する。
【０００９】
次に請求項２によれば，溶接ナットを選別するパーツフィーダの振動ボールから溶接ナットを整列して送り出す螺旋状のシュートと，前記フィーダユニットの先端に角度を付けて接続されたエスケープメントレールと，前記シュートと前記エスケープメントレールとの間に接続された部品供給チューブと，前記チューブと前記シュートとの接続部位には溶接ナットを前記チューブ内に圧縮エアを噴出させて送出すためのエアノズルを有するエアブロー用ブロックとを有し，前記チューブと前記エスケープメントレールの接続部位又はその近傍には，前記エスケープメントレール内に補給された溶接ナットのフルワークを検出するための検出手段を設け，前記検出手段は前記エスケープメントレール内のフルワークを検出したときに，検出信号を出力し，それによって前記ボールのバイブレータを一旦停止させるとともに，前記部品供給チューブ内のエアブローを一時的に停止させるようになし，さらに前記バイブレータを停止した後，前記エスケープメントレール内のフルワークを，前記エスケープメントレールの傾斜角にそって自重下降させて，前記エスケープメントレール終端の部品開閉手段で一旦停止させるようになし，前記停止した溶接ナットを，前記スピンドルの前進駆動で前記部品開閉手段からこれを離脱させて下部電極にセットした相手ワークに供給するフィーダユニットを有する溶接ナット供給装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の溶接ナット供給システムの実施例を示す概略図であって，パーツフィーダからフィーダユニットのエスケープメントレールに溶接ナットを供給しフィーダユニットのスピンドルで保持された溶接ナットが抵抗スポット溶接機の上下電極間の加圧線上に供給する際の説明図である。図２はフィーダユニットの具体的構造を示すものである。図３は本発明装置のシーケンス図である。
【００１１】
図１及び図２において，符号１は溶接ナットを選別するパーツフィーダで，溶接ナットは振動ボール２の内側から螺旋状のシュート３にそって整列して外側に送り出される。前記ボールの外側に延びたシュート３の終端には柔軟性及び透明度を有する材質からなる部品供給チューブ４（ビニール材又はウレタンゴム材からなるホース又は角チューブを含む）が接続されている。前記供給チューブと前記シュートの接続部位には溶接ナットを前記供給チューブ内に圧縮エアを噴出させて送り出すためのエアブロー用ブロック５が接続されている。６がエアノズルの穴で，ここにエアホースが接続される。
【００１２】
７はフィーダユニットである。８はエスケープメントレールである。この場合フィーダユニットのシリンダケース９の先端にレール支持ブロック１０を介して取付けられたものである。前記エスケープメントレール８は供給部品が自重で降下する傾斜角度を付けて前記供給チューブ４の終端に接続されたもので，前記シュート３からの供給チューブ４と連続的に接続されている。
【００１３】
前記エスケープメントレール７には前記シリンダと同心上にスピンドル１１が配置され，スピンドル１１が前進後退する直線往復路と交わる位置に部品切り離し口１２が形成され，その部品切り離し口１２には部品開閉手段１３として固定ヒンジ１４を中心に開閉動作する板バネ１５が配置されていて，前記エスケープメントレール７に補給された先頭部品が板バネ１５によって支持される。
【００１４】
前記板バネ１５は常に部品切り離し口１２を閉じる方向にスプリング力が働いていて，前記スピンドル１１を前進させることによって一旦停止している先頭の溶接ナットにスピンドル１１の先端に設けた位置決めピンを溶接ナットのねじ穴に挿入し，そのままスピンドル１１を前進すれば板バネ１５を強制的に押し開き，スピンドル１１の先端に保持した溶接ナットを下部電極Ｅ２のワークセット位置へ供給する。スピンドルの前進移動で板バネを押し下げてスピンドルの先端に保持した先頭の溶接ナットを前記エスケープメントレール７から分離して下部電極Ｅ２に到達して開放する。
【００１５】
１６は検出手段である。この検出器は近接スイッチ，光電スイッチ，非接触センサー，リミットスイッチ類などで，前記エスケープメントレール内に補給された溶接ナット群がいっぱいの状態になったときのフルワーク（規定の部品個数とは無関係）を検出するものである。
【００１６】
この場合，近接スイッチ１６は前記供給チューブ４と前記エスケープメントレール８の接続金具１７の上にボルト１８により取り付けられた支持板１９に固定されている。前記近接スイッチ１６はナット部品をエスケープする位置またはその近傍位置に整列されてストック部品を検出できれば検出器１６の取り付け位置は前記接続金具１７以外でもよい。
【００１７】
前記検出手段１６は前記エスケープメントレール８の補給領域に溶接ナットがフルワークに達したとき，検出信号を外部に出力し，それによって振動ボールのバイブレータを一旦停止する。また同時にこの検出信号によりエアブロー回路の電磁弁（ＳＯＬ２）をＯＦＦし，前記供給チューブ内に噴出していた圧縮エアを停止する。前記振動ボール２のバイブレータが停止している間，前記エスケープメントレール内に貯まった溶接ナットは，前記エスケープメントレール８の傾斜角にそって自重下降し，前記レール終端の部品切り離し口１２に位置する部品開閉手段１３により一旦停止する。前記停止した溶接ナットは，前記フィーダユニット７の電磁弁（ＳＯＬ１）がＯＮすると，スピンドル１１が前進駆動し前記部品開閉手段１３から離脱し，下部電極Ｅ２にセットした相手ワークＷに供給される構成になっている。
【００１８】
以下に一連の動作を図３のシーケンス図に基づいて説明する。予め抵抗スポット溶接機の上部電極Ｅ１を開放した状態で，下部電極Ｅ２にワークＷをセットする。
【００１９】
まず溶接機の起動スイッチをＯＮすると，フィードユニット７のスピンドル１１が前進してエスケープメントレール７に補給された先頭の溶接ナットにスピンドル先端の位置決めピンが溶接ナットのねじ穴に刺さり，そのままスピンドル１１が前進してスピンドル１１の先端に保持した溶接ナットを下部電極Ｅ２のワークセット位置へ供給する。部品を開放したスピンドルは元の位置に後退し次の供給に備える。
【００２０】
このようにして順次先頭の溶接ナットがエスケープされると近接スイッチ１６の位置に対応する検出領域内からフルワークが外れ，近接スイッチがＯＮし，その信号でエアブロー回路の電磁弁（ＳＯＬ２）がＯＮし，部品供給チューブ内にエアノズルから圧縮エアが前記フルワークになるまでの期間Ｔ３噴出される。エアブローが開始して僅かな時間Ｔ４を経過して後，振動ボール２のバイブレータが振動を開始する。
【００２１】
これにより溶接ナットは螺旋状のシュート３を移動しながら順次整列してボール外側に放出され，整列して送られた溶接ナットはシュート３から供給チューブ４に送り込まれ，圧縮エアにより供給チューブ４の終端に接続された前記エスケープメントレール８の部品ガイド溝に送り込まれる。先頭の溶接ナットが部品切り離し口１２で停止し待機する間もなく，次々とシュート３から前記エスケープメントレール内に部品が送られてくる。
【００２２】
やがて前記エスケープメントレール８の部品ストック領域内にナット部品が整列して貯まると，そのフル状態を近接スイッチ１６が検出し，その電気信号でタイマが起動し所定時間Ｔ５経過した後に，振動ボール２のバイブレータを停止する。前記バイブレータが停止すると共に，所定時間Ｔ６をとってエアブローが停止する。
【００２３】
この間，前記エスケープメントレール内の補給ナットは，前記エスケープメントレール８の傾斜角にそって順次自重で通過して，前記エスケープメントレール終端の部品切り離し口で停止する。前記停止した溶接ナットは前記スピンドル１１の前進駆動で，前記部品開閉手段１３から離脱し下部電極Ｅ２のワークＷに供給される。
【００２４】
前記スピンドル１１が後退端に達すると同時に，後退端の検出信号で溶接タイマが起動し上部電極Ｅ１が下降する。前記上部電極の下降動作で下部電極Ｅ２のガイドピンＰが押し戻されると，その変位量を検出してナット供給確認がなされる。供給部品有り無しの確認信号で溶接がスタートし，電極間に溶接に必要な加圧力を発生させるとともに溶接電流を流しナットプロジェクション溶接が行われる。この溶接期間中はスパッタ付着防止用のエアブローが動作し，ナット供給用のエアブローと下部電極の内側からガイドピンの外側に圧縮エアが噴出する。このようにしてナット供給から溶接までの１サイクルの動作が完了する。
【００２５】
【発明の効果】
以上で説明したように，本発明の方法によれば，分離装置（セパレータ）を使用しない溶接ナット供給システムにおいて，フィーダユニットの先端に設けられたエスケープメントレール内に補給された溶接ナットのフルワークを，できるだけ部品をエスケープする位置またはその近傍で検出することで前記エスケープメントレールの傾斜角にそって自重送りすることができるので，シュートから整列して送り出されてくる溶接ナットを部品センサーで一つ一つ検出してその検出信号でエアノズルから圧縮エアを噴射して部品を目的個所まで吹き飛ばして放出する従来の溶接ナット供給方法及び装置と対比し，溶接ナットを一つ一つ遠くから勢いよく吹き飛ばす必要がなく，ストック領域内の部品をエアブローでなくエスケープ位置の近くからフル部品の自重下降で供給するためエスケープ位置から部品がズレたり供給ミスやストッパ早期磨耗を防ぐことができる。
【００２６】
つまり本発明方法によれば前記エスケープメントレール内のフルワークを検出するだけであるから，前記エスケープメントレールの傾斜角にそって自重送りすることで，溶接ナットを一つ一つ検出したりカウントする必要はなく，しかも，常にエスケープメントレール内にストック部品を整列して置くため，送出部品が直接ストッパに突き当たってエスケープ位置からズレたりする心配はない。したがって，前記エスケープメントレールから溶接ナットをワークセット位置に精度よく自動供給することができる。
【００２７】
また本発明装置によれば，従来装置と対比しエアノズルの近くで一つ一つ部品を検出して振動ユニットの始動・停止，さらにエアブロー回路の空気弁切り替えを頻繁に行なうことがなく，また従来のように目的個所の近くに整列部品が貯まったときにはこれを解除するための，整列部品個数を検出する検出器や振動ユニットの始動・停止を司令する余分な制御回路も必要なく，回路構造も格段に簡素化することができ，コスト面でも有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の部品供給システムの実施例を示す概略図である。
【図２】本発明のフィーダユニットの断面図である。
【図３】本発明装置の動作例を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
１　パーツフィーダ　　　　２　振動ボール
３　シュート　　　　　　　４　部品供給チューブ
５　エアブロー用ブロック　６　エアノズル穴
７　フィーダユニット　　　８　エスケープメントレール
９　シリンダケース　　１０　レール支持ブロック
１１　スピンドル　　　　１２　部品切り離し口
１３　部品開閉手段　　　　１４　固定ヒンジ
１５　板バネ　　　　　　　１６　検出手段（近接スイッチ）
１７　接続金具　　１８　ボルト　　　　１９　支持板
【図１】
2004090053.tif 000003
【図２】
2004090053.tif 000004
【図３】
2004090053.tif 000005