(57)【要約】【課題】供給ヘッドの進退方向で見た装置の寸法をできるだけ短くし、装置構造のまとまりをコンパクトにすること。【解決手段】供給ヘッド１０に取り付けられた第１支持部材１１と第２支持部材１５に進退駆動手段９とロッド駆動手段１７が結合され、第１支持部材１１と第２支持部材１５の供給ヘッド１０に対する取り付け位置を分離し、供給ヘッド１０に部品保持面２８が形成され、部品１の保持手段が供給ヘッド１０内の磁石２９によって構成され、部品保持面２８から突出する部品押圧ロッド１９が設けられ、この部品１への押圧状態は供給ヘッド１０が後退して磁石２９の吸引力が消滅するまで継続されるように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止部材に取り付けられた進退駆動手段によって部品が保持された供給ヘッドを進出させて部品の軸部を目的箇所である挿入孔へ供給する形式のものにおいて、前記供給ヘッドに取り付けられた第１支持部材に前記進退駆動手段が結合され、供給ヘッドに取り付けられた第２支持部材に進退動作をするロッド駆動手段が結合され、第１支持部材と第２支持部材の供給ヘッドに対する取り付け位置を分離して、進退駆動手段とロッド駆動手段を離隔した位置関係で配置し、進退駆動手段とロッド駆動手段の配置姿勢が、これら両駆動手段の進退軸線が平行な位置関係となるように設定され、供給ヘッドに部品が密着する部品保持面が形成され、部品を前記部品保持面に吸着するための保持手段が供給ヘッド内に配置された磁石によって構成され、供給ヘッドを貫通した状態で進退し部品保持面から突出する部品押圧ロッドが設けられ、前記ロッド駆動手段によって部品押圧ロッドを進退するように構成し、前記ロッド駆動手段の進出動作によって部品を前記挿入孔内へ押圧状態とし、この押圧状態は供給ヘッドが後退して前記磁石の部品に対する吸引力が消滅するまで継続されるように構成したことを特徴とする軸部挿入式の部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、軸部を有する部品を目的箇所である挿入孔に差し込む形式の軸部挿入式の部品供給装置に関している。
【背景技術】
【０００２】  特開２０１１−２４５６１１号公報には、静止部材に取り付けられた進退駆動手段によって部品が保持された供給ヘッドを進出させて、部品の軸部を目的箇所である挿入孔へ供給することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４５６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上記特許文献には、前記進退駆動手段１５の出力軸１６に結合されている基部材１７と、この基部材１７に結合され出力軸１６の進退方向と同方向に延びているとともに供給ヘッド１９が結合されている細長い支持部材１８と、進退駆動手段１５の進退方向で見て、支持部材１８の一端側に基部材１７が配置され、他端側に供給ヘッド１９が配置され、基部材１７と供給ヘッド１９の間に空間部分Ｓが形成され、保持手段は供給ヘッド内を進退する磁石３９であり、この磁石３９は基部材１７または支持部材１８に取り付けられた磁石駆動手段２９によって部品を吸引状態にしたりまたは非吸引状態にしたりするように進退駆動され、磁石駆動手段２９が空間部分Ｓに配置されていることが記載されている。【０００５】  上記特許文献１の構造であれば、磁石駆動手段２９が空間部分Ｓに配置されているとともに、進退駆動手段１５と磁石駆動手段２９および供給ヘッド１９が直線的に連なって配置されたものであるから、装置の全長が著しく長くなり、狭い箇所では使用できない、という問題がある。そして、磁石駆動手段２９の配置スペースＳを大きくしにくいので、磁石駆動手段２９の動作ストロークが短くなって、磁石の離隔距離を十分に確保することが困難になる。【０００６】  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、供給ヘッドの進退方向で見た装置の寸法をできるだけ短くし、装置構造のまとまりをコンパクトにする軸部挿入式の部品供給装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  請求項１記載の発明は、静止部材に取り付けられた進退駆動手段によって部品が保持された供給ヘッドを進出させて部品の軸部を目的箇所である挿入孔へ供給する形式のものにおいて、前記供給ヘッドに取り付けられた第１支持部材に前記進退駆動手段が結合され、供給ヘッドに取り付けられた第２支持部材に進退動作をするロッド駆動手段が結合され、第１支持部材と第２支持部材の供給ヘッドに対する取り付け位置を分離して、進退駆動手段とロッド駆動手段を離隔した位置関係で配置し、進退駆動手段とロッド駆動手段の配置姿勢が、これら両駆動手段の進退軸線が平行な位置関係となるように設定され、供給ヘッドに部品が密着する部品保持面が形成され、部品を前記部品保持面に吸着するための保持手段が供給ヘッド内に配置された磁石によって構成され、供給ヘッドを貫通した状態で進退し部品保持面から突出する部品押圧ロッドが設けられ、前記ロッド駆動手段によって部品押圧ロッドを進退するように構成し、前記ロッド駆動手段の進出動作によって部品を前記挿入孔内へ押圧状態とし、この押圧状態は供給ヘッドが後退して前記磁石の部品に対する吸引力が消滅するまで継続されるように構成したことを特徴とする軸部挿入式の部品供給装置である。
【発明の効果】
【０００８】  供給ヘッドに取り付けられた第１支持部材に、静止部材に固定された進退駆動手段が結合され、供給ヘッドに取り付けられた第２支持部材に、進退動作をするロッド駆動手段が結合され、第１支持部材と第２支持部材の供給ヘッドに対する取り付け位置を分離して、進退駆動手段とロッド駆動手段を離隔した位置関係で配置し、進退駆動手段とロッド駆動手段の配置姿勢が、これら両駆動手段の進退軸線が平行な位置関係となるように設定されている。【０００９】  上記構成により、進退駆動手段の進退出力が第１支持部材から供給ヘッドに伝達される駆動系構造と、第２支持部材に結合されたロッド駆動手段の進退出力が部品に伝達される押圧系構造が、別々の経路として独立した状態で形成されている。したがって、前記駆動系構造と押圧系構造を直線的に連続させて配列することを避けて、両経路を隣り合わせて横並びの並列的な配置とすることが可能となる。これにより、装置全体の長さをできるだけ短縮することが可能となる。【００１０】  上述のように、駆動系構造と押圧系構造を並列的に横並びに配置することができるので、押圧系構造に要する進退方向の寸法の制約が緩和される。これにより、部品押圧ロッドの長さを十分な長さにすることができ、部品押圧中の部品押圧ロッドに沿って供給ヘッドが後退するとき、この後退長さを十分に長く設定することができる。したがって、磁石の吸引力を高めて部品保持面における部品保持の安定性を向上させても、上記後退長さを十分に長く設定できるので、部品吸引力を確実に消滅させてから部品押圧ロッドを後退させることとなり、供給ヘッドの後退時に部品を挿入孔から引き戻すような誤作動が防止できる。つまり、磁石の吸引力を強化して安定した部品の保持吸着を行っても、供給ヘッドの後退長さを長くできるので、部品に対する磁力を実質的に消滅させてから部品押圧ロッドの後退がなされ、装置としての動作信頼性が向上する。【００１１】  第１支持部材と第２支持部材の供給ヘッドに対する取り付け位置を分離して、進退駆動手段とロッド駆動手段を離隔した位置関係で配置してあり、しかも進退駆動手段とロッド駆動手段の進退軸線が平行な位置関係となっている。このため、進退駆動手段とロッド駆動手段を隣り合わせたような状態で配置でき、装置のコンパクト化が実現する。【００１２】  第１支持部材と第２支持部材の供給ヘッドに対する取り付け位置を分離してあるので、供給ヘッドへの第１支持部材と第２支持部材の取り付け箇所を選定することにより、供給ヘッドに対する部品の供給管が第１支持部材や第２支持部材と干渉することなく、まとまりの良い状態で配置でき、装置としてのまとまりをより良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】装置全体および各部の断面図である。
【図２】装置全体の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】  つぎに、本発明に係る軸部挿入式の部品供給装置を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００１５】  図１および図２は、本発明の実施例１を示す。【００１６】  本願発明において扱われる部品１は、図１（Ａ）に示すように、断面円形の真っ直ぐな軸部２と、それと一体に形成されている円形のフランジ部３によって構成されており、ここではかしめ加工がなされる鉄製のリベットである。以下、リベット１にも符号１が付されている。【００１７】  つぎに、装置の全体構造を説明する。【００１８】  装置全体は符号１００で示されている。機枠などの静止部材４に真っ直ぐな供給管５が固定され、パーツフィーダ６からリベット１が空気搬送などで供給管５の端部へ移送されてくる。供給管５の端部にはストッパ部材７が形成され、そこに供給管５の横方向に開口した出口開口８が形成されている。【００１９】  静止部材４に固定された進退駆動手段９の進退出力によって供給ヘッド１０が進退するようになっている。この供給ヘッド１０の形状は、用途に応じて種々な形状とされるが、ここでは直方体の形状であり、非磁性材料であるステンレス鋼で製作されている。【００２０】  供給ヘッド１０にボルト付けなどで第１支持部材１１が結合されている。この第１支持部材１１は、細長い部材で構成され、その長手方向が進退駆動手段９の進退出力の方向と平行になるように配置してある。第１支持部材１１は、直方体形状の供給ヘッド１０の１つの外側面の端部に結合されている。【００２１】  進退駆動手段９としては、エアシリンダ、進退出力式の電動モータなど種々なものが採用できる。ここでは、エアシリンダ９である。このエアシリンダにも同様な符号９が付してある。エアシリンダ９のピストンロッド１２が第１支持部材１１に結合してある。第１支持部材１１には、ピストンロッド結合のための屈曲片１３が形成してある。【００２２】  上述のようにしてエアシリンダ９、ピストンロッド１２、第１支持部材１１および供給ヘッド１０がほぼ鉛直方向に配列されて、「駆動系構造」が構成されている。【００２３】  供給ヘッド１０にボルト付けなどで第２支持部材１５が結合されている。この第２支持部材１５は、細長い部材で構成され、その長手方向が進退駆動手段９の進退出力の方向と平行になるように配置してある。第２支持部材１５は、直方体形状の供給ヘッド１０の他の外側面に結合されている。そして、第２支持部材１５に屈曲片１６が形成され、そこにロッド駆動手段１７が取り付けてある。ロッド駆動手段１７としては、エアシリンダ、進退出力式の電動モータなど種々なものが採用できる。ここでは、エアシリンダ１７である。このエアシリンダにも同様な符号１７が付してある。エアシリンダ１７のピストンロッド１８が部品押圧ロッド１９である。【００２４】  第１支持部材１１は、直方体形状の供給ヘッド１０の１つの外側面の端部に結合されているが、第２支持部材１５は、前記外側面の隣側の外側面に結合されている。このように、供給ヘッド１０の１つの外側面とそれに直交する隣の他の外側面に、それぞれ第１支持部材１１と第２支持部材１５が結合されている。こうすることにより、第１支持部材１１と第２支持部材１５の供給ヘッド１０に対する取り付け位置を分離して、エアシリンダ９とエアシリンダ１７を離隔した位置関係としている。【０���２５】  つぎに、リベットの一時係止について説明する。【００２６】  リベット１は、ストッパ部材７に受け止められて、供給管５の端部に設けた停止空間２０に一時係止される。停止空間２０内のリベット１が不用意に出口開口８から出ることを防止するために、封鎖部材２２が設けてある。この封鎖部材２２は、図１（Ａ）の紙面に対して垂直方向に進退するもので、エアシリンダ２３のピストンロッド２４に結合してある。供給管５にブラケット２５が溶接などで結合され、このブラケット２５にエアシリンダ２３が取り付けてある。エアシリンダ２３の進退出力で封鎖部材２２が出口開口８を開閉する。【００２７】  つぎに、供給ヘッドについて説明する。【００２８】  供給ヘッド１０は、前述のようにその外形が直方体とされており、その下面に凹部２６が形成され、凹部２６への入口に相当する開放部２７が出口開口８側に設けてある。前記凹部２６には、フランジ部３の平坦な上面が密着する部品保持面２８が形成されている。この部品保持面２８にフランジ部３の上面を吸着させるために、部品保持面２６の近くの供給ヘッド１０内に磁石２９が埋設してある。この磁石２９が保持手段であり、電磁石にすることも可能であるが、ここでは永久磁石である。【００２９】  封鎖部材２２が出口開口８を閉鎖して、停止空間２０にリベット１が一時係止されている状態において、供給ヘッド１０の凹部２６が出口開口８の斜め上方に位置するように、出口開口８と凹部２６の相対位置が設定されている。また、静止部材４に固定されたブラケット３１に磁石３２が固定されている。この磁石３２は凹部２６の横側に配置され、封鎖部材２２が開くと、リベット１が磁石３２の方へ吸引されるとともに、フランジ部３が磁石２９に吸引されて、フランジ部３が部品保持面２８に密着する。上記ブラケット３１にセンサー３４が固定され、リベット１が部品保持面２８に保持されているかどうかが検知される。【００３０】  つぎに、部品押圧ロッドについて説明する。【００３１】  前述のように、部品押圧ロッド１９は、エアシリンダ１７のピストンロッド１８で構成されている。供給ヘッド１０に、部品保持面２８の中央部に開口する貫通孔３３がエアシリンダ９の進退方向と同じ方向に開けられ、ここに摺動可能な状態で挿入された部品押圧ロッド１９が部品保持面２８から突き出るようになっている。【００３２】  上述のようにしてエアシリンダ１７、部品押圧ロッド１９、第２支持部材１５および供給ヘッド１０がほぼ鉛直方向に配列されて、「押圧系構造」が構成されている。【００３３】  つぎに、リベットが挿入される挿入孔について説明する。【００３４】  リベット１をかしめることによって、支持治具３５上に固定された２枚の板材３６、３７が一体化される。板材３６、３７にリベット１の軸部２が貫通する挿入孔３８があけてあり、軸部２が挿入されると板材３６、３７は次のかしめ工程へ移送されて、軸部２の塑性変形がなされて両板材３６、３７が一体化される。【００３５】  なお、軸部２の直径は５．５ｍｍ、挿入孔３８の内径は５．７ｍｍである。このような挿入間隙であるから、供給ヘッド１０とリベット１の相対位置や、エアシリンダ９の動作精度を著しく高める必要がある。【００３６】  図１（Ａ）の下側に示した段階は、ピストンロッド１２の進出で軸部２が挿入孔３８に挿入されているが、フランジ部３は部品保持面２８に密着したままで、板材３６との間に隙間が存在している。そして、この段階はピストンロッド１２が最も進出した状態である。【００３７】  つぎに、上記実施例１の動作を説明する。【００３８】  図１（Ａ）は、封鎖部材２２が出口開口８を閉じていて、パーツフィーダ６から空気搬送などで移送されてきたリベット１が、停止空間２０で待機している状態である。同時に、エアシリンダ９は最も後退した位置にあって、供給ヘッド１０の凹部２６が停止空間２０内のフランジ部３の斜め上で待機している。そして、エアシリンダ１７のピストンロッドである部品押圧ロッド１９も最も後退した位置に待機している。このような状態が初期状態である。【００３９】  ここでエアシリンダ２３の動作で封鎖部材２２が後退して出口開口８が開口すると、リベット１は磁石３２の吸引力によってそのフランジ部３が開放部２７を経て凹部２６内へ引き込まれ、これと同時に磁石２９の吸引力でフランジ部３の上面が部品保持面２８に密着する。これが吸着状態である。【００４０】  この状態でエアシリンダ９が進出動作をすると、図１（Ａ）の下側に示すように、軸部２が挿入孔３８内に差し込まれる。ついで、エアシリンダ１７の進出動作で部品押圧ロッド１９が進出してその先端がフランジ部３の中央部に突き当たる。この状態が押圧状態である。その後、供給ヘッド１０がエアシリンダ９の動作で後退すると、部品押圧ロッド１９は相対的に進出し、図１（Ｄ）に示すように、リベット１を挿入孔３８内へ押し込む押圧が継続され、フランジ部３の下面が板材３６の表面に密着した状態が継続される。【００４１】  このように、部品押圧ロッド１９がリベット１を押圧した状態のままで供給ヘッド１０が後退する。このために、供給ヘッド１０の後退動作と同時に、部品押圧ロッド１９の進出動作がなされる。すなわち、エアシリンダ９の後退動作と反対向きの進出動作が、エアシリンダ１７によって行われる。このときに、貫通孔３３内を部品押圧ロッド１９が相対的に摺動状態で進出する。つまり、エアシリンダ９によって供給ヘッド１０が後退するときには、エアシリンダ１７も一緒になって後退するので、部品押圧ロッド１９の相対的な進出を行って、リベット１の押圧が継続されるのである。【００４２】  部品押圧ロッド１９によるリベット１の押圧継続と、供給ヘッド１０の後退は、磁石２９のリベット１に対する吸引力が消滅するまで継続される。換言すると、部品押圧ロッド１９による押圧動作は、磁石２９がリベット１から十分に離れてリベット１への吸引力が消滅するまで行われる。このように、磁石２９が非吸引状態の位置に離隔したら、部品保持面２８から突出していた部品押圧ロッド１９の先端は、エアシリンダ１７の後退動作で貫通孔３３内に復帰する。以上の一連の動作によって、軸部の挿入動作が完了する。【００４３】  その後、供給ヘッド１０が最も後退した位置に復帰し、閉鎖部材２２が進出して出口開口８を封鎖すると、つぎのリベット１の到来を待機する状態になる。【００４４】  なお、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、上記各種の永久磁石を電磁石に置き換えることも可能である。さらに、各エアシリンダに接続される空気管の図示は省略してある。【００４５】  上述の供給ヘッド１０、部品押圧ロッド１９、封鎖部材２２などの順を追った進退動作は、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。簡単なコンピュータ装置で形成された制御装置またはシーケンス回路など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。【００４６】  以上に説明した実施例１の作用効果は、つぎのとおりである。【００４７】  供給ヘッド１０に取り付けられた第１支持部材１１に、静止部材４に固定された進退駆動手段９が結合され、供給ヘッド１０に取り付けられた第２支持部材１５に、進退動作をするロッド駆動手段１７が結合され、第１支持部材１１と第２支持部材１５の供給ヘッド１０に対する取り付け位置を分離して、進退駆動手段であるエアシリンダ９とロッド駆動手段であるエアシリンダ１７を離隔した位置関係で配置し、進退駆動手段９とロッド駆動手段１７の配置姿勢が、これら両駆動手段９、１７の進退軸線が平行な位置関係となるように設定されている。【００４８】  上記構成により、進退駆動手段９の進退出力が第１支持部材１１から供給ヘッド１０に伝達される駆動系構造と、第２支持部材１５に結合されたロッド駆動手段１７の進退出力がリベット１に伝達される押圧系構造が、別々の経路として独立した状態で形成されている。したがって、前記駆動系構造と押圧系構造を直線的に連続させて配列することを避けて、両経路を隣り合わせて横並びの並列的な配置とすることが可能となる。これにより、装置１００全体の長さをできるだけ短縮することが可能となる。【００４９】  上述のように、駆動系構造と押圧系構造を並列的に横並びに配置することができるので、押圧系構造に要する進退方向の寸法の制約が緩和される。これにより、部品押圧ロッド１９の長さを十分な長さにすることができ、部品押圧中の部品押圧ロッド１９に沿って供給ヘッド１０が後退するとき、この後退長さを十分に長く設定することができる。したがって、磁石２９の吸引力を高めて部品保持面２８における部品保持の安定性を向上させても、上記後退長さを十分に長く設定できるので、部品吸引力を確実に消滅させてから部品押圧ロッド１９を後退させることとなり、供給ヘッド１０の後退時にリベット１を挿入孔３８から引き戻すような誤作動が防止できる。つまり、磁石２９の吸引力を強化して安定したリベット１の保持吸着を行っても、供給ヘッド１０の後退長さを長くできるので、リベット１に対する磁力を実質的に消滅させてから、部品押圧ロッド１９の後退がなされ、装置としての動作信頼性が向上する。【００５０】  第１支持部材１１と第２支持部材１５の供給ヘッド１０に対する取り付け位置を分離して、進退駆動手段９とロッド駆動手段１７を離隔した位置関係で配置してあり、しかも進退駆動手段９とロッド駆動手段１７の進退軸線が平行な位置関係となっている。このため、進退駆動手段９とロッド駆動手段１７を隣り合わせたような状態で配置でき、装置１００のコンパクト化が実現する。【００５１】  第１支持部材１１と第２支持部材１５の供給ヘッド１０に対する取り付け位置を分離してあるので、供給ヘッド１０への第１支持部材１１と第２支持部材１５の取り付け箇所を選定することにより、供給ヘッド１０に対するリベット１の供給管５が第１支持部材１１や第２支持部材１５と干渉することなく、まとまりの良い状態で配置でき、装置１００としてのまとまりをより良くすることができる。【００５２】  供給ヘッド１０に、エアシリンダ９が結合された第１支持部材１１と、エアシリンダ１７が結合された第２支持部材１５を取付けることによって、あらかじめ装置１００をユニットとして形成することができ、この装置１００を静止部材４に取付けるだけで、装置１００の設置が完了する。したがって、装置１００の組立と静止部材４への取付けが簡単に実施できる。このような利点は、供給ヘッド１０を中核的な部材にし、この部材に対して第１支持部材１１や第２支持部材１５を結合する構造であるから、えられるのである。【００５３】  エアシリンダ９、ピストンロッド１２、第１支持部材１１および供給ヘッド１０がほぼ鉛直方向に配列されて、「駆動系構造」が構成され、一方、エアシリンダ１７、部品押圧ロッド１９、第２支持部材１５および供給ヘッド１０がほぼ鉛直方向に配列されて、「押圧系構造」が構成されている。このような駆動系構造と押圧系構造が、ほぼ平行になった位置関係で共存している。したがって、両構造をまとまりよく組み合わせることができる。そして、このようにまとまりよく形成された組み合わせ構造物に対して、供給管５、磁石３２、センサー３４などの周辺部材を組み合わせるので、両構造による進退動作機能部分と部品供給やセンサー機能の部分が、コンパクトに集約されて、装置の小型化が実現する。【００５４】  第１支持部材１１に形成した屈曲片１３にエアシリンダ９が結合され、第２支持部材１５に形成した屈曲片１６にエアシリンダ１７が結合されている。これらの屈曲片１３、１６の屈曲方向を、供給ヘッド１０の上側に仕向けることにより、供給ヘッド１０の上側にエアシリンダ９と１７を配置することができ、装置１００としてのまとまりがコンパクトになる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】  上述のように、本発明の装置によれば、供給ヘッドの進退方向で見た装置の寸法をできるだけ短くし、装置構造のまとまりをコンパクトにすることができる。したがって、自動車の車体組立工程や、家庭電化製品の板金組立工程などの広い産業分野で利用できる。
【符号の説明】
【００５６】  １    部品、リベット
２    軸部
３    フランジ部
４    静止部材
９    進退駆動手段、エアシリンダ
１０    供給ヘッド
１１    第１支持部材
１５    第２支持部材
１７    ロッド駆動手段、エアシリンダ
１９    部品押圧ロッド
２６    凹部
２８    部品保持面
２９    磁石
３３    貫通孔
３８    挿入孔
１００  部品供給装置
【図１】
2016010849.tif 000003
【図２】
2016010849.tif 000004