特許 6191938 孔あき部品の複数箇所供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6191938

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】孔あき部品の複数箇所供給装置

(51)【国際特許分類】

   B23P 19/06 20060101AFI20170828BHJP

【ＦＩ】

   B23P19/06 A

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-248817(P2012-248817)

(22)【出願日】2012年10月25日

(65)【公開番号】特開2014-83675(P2014-83675A)

(43)【公開日】2014年5月12日

【審査請求日】2015年7月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】512035918

【氏名又は名称】青山 省司

(72)【発明者】

【氏名】青山 好高

(72)【発明者】

【氏名】青山 省司

【審査官】 岡崎 克彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−１６６０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００１４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２２６３８２６（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１１９８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−０９３８１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｐ １９／００−２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

進退駆動手段によって供給ロッドが進退動作を行い、孔あき部品を供給ロッドが貫通した状態で目的箇所へ供給する供給ユニットが設けられ、
前記進退駆動手段は、エアシリンダまたは進退出力式の電動モータによって構成され、
前記供給ユニットは、エアシリンダまたは進退出力式の電動モータと、前記エアシリンダまたは前記進退出力式の電動モータのいずれかに結合されたガイド筒と、このガイド筒内に収容された供給ロッドによって構成され、
所定個数の孔あき部品が整列状態で収容される管状のカートリッジが前記供給ユニットに結合され、前記カートリッジと前記供給ユニットの結合箇所に孔あき部品の位置決め用のストッパ面を有する仮止室が形成され、
前記ストッパ面に受け止められた孔あき部品は、供給ロッドの進出によって供給ロッドが孔あき部品を貫通する箇所に位置決めされ、
前記供給ユニットのガイド筒にロボット装置が結合されて、前記ロボット装置の動作で複数の目的箇所に孔あき部品を供給するように構成し、
前記供給ロッドの軸線がほぼ鉛直方向とされ、前記カートリッジは少なくとも前記供給ロッドとほぼ平行な状態とされたほぼ鉛直方向の起立部と、この起立部から前記仮止室に向かう湾曲部によって構成され、
前記仮止室には、孔あき部品を仮止室内へ引き込む吸引手段が設けてあり、
前記目的箇所は、ほぼ鉛直方向に起立している軸やボルトなどの軸状部材であり、
前記ロボット装置の動作によって、前記供給ユニットを水平方向に移動させるとともに、前記供給ロッドと前記軸状部材が同軸状態となるように構成したことを特徴とする孔あき部品の複数箇所供給装置。

【請求項2】

前記ロボット装置の動作により、前記供給ロッドが孔あき部品の供給目的箇所に合致する箇所に停止したことによって発せられる信号により、前記進退駆動手段が駆動されるように構成した請求項１記載の孔あき部品の複数箇所供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、複数の目的箇所に孔あき部品を供給する、孔あき部品の複数箇所供給装置に関している。

【背景技術】

【0002】

特許第３６５０９３０号公報には、進退式の供給ロッドを備えたナットの供給ユニットがロボット装置に取り付けられ、このロボット装置の動作と供給ユニットの動作によって、ナットを複数箇所に供給することが記載されている。そして、ナットはパーツフィーダから供給ホースによって供給ユニットに供給されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３６５０９３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献に記載されている技術は、供給ユニットに対するナットの補充がパーツフィーダからなされるようになっており、そのためにパーツフィーダから延びている供給ホースが供給ユニットに結合されている。このような構造であると、ロボット装置によって供給ユニットが縦横に移動する際に、供給ホースが振り回されるようにして追従するために、供給ホースが近在の部材に干渉して供給ホースが損傷する虞がある。

【0005】

さらに、供給ホースはロボット装置の動作で種々な方向に湾曲するので、供給ホース内のナットは円滑に移送されにくくなる。また、供給ホースは、通常、弾性変形をする合成樹脂で作られているので、ロボット装置には弾性反力が作用し、ロボット装置に対する力学的な負荷が大きくなる、という問題がある。

【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、周辺の関連部材に干渉することなく、部品を円滑に移送することができ、しかもロボット装置の動作負荷を低減することができる孔あき部品の複数箇所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、
進退駆動手段によって供給ロッドが進退動作を行い、孔あき部品を供給ロッドが貫通した状態で目的箇所へ供給する供給ユニットが設けられ、
前記供給ユニットは、エアシリンダまたは進退出力式の電動モータと、前記エアシリンダまたは前記進退出力式の電動モータのいずれかに結合されたガイド筒と、このガイド筒内に収容された供給ロッドによって構成され、
所定個数の孔あき部品が整列状態で収容される管状のカートリッジが前記供給ユニットに結合され、前記カートリッジと前記供給ユニットの結合箇所に孔あき部品の位置決め用のストッパ面を有する仮止室が形成され、
前記ストッパ面に受け止められた孔あき部品は、供給ロッドの進出によって供給ロッドが孔あき部品を貫通する箇所に位置決めされ、
前記供給ユニットのガイド筒にロボット装置が結合されて、前記ロボット装置の動作で複数の目的箇所に孔あき部品を供給するように構成し、
前記供給ロッドの軸線がほぼ鉛直方向とされ、前記カートリッジは少なくとも前記供給ロッドとほぼ平行な状態とされたほぼ鉛直方向の起立部と、この起立部から前記仮止室に向かう湾曲部によって構成され、
前記仮止室には、孔あき部品を仮止室内へ引き込む吸引手段が設けてあり、
前記目的箇所は、ほぼ鉛直方向に起立している軸やボルトなどの軸状部材であり、
前記ロボット装置の動作によって、前記供給ユニットを水平方向に移動させるとともに、前記供給ロッドと前記軸状部材が同軸状態となるように構成したことを特徴とする孔あき部品の複数箇所供給装置である。

【発明の効果】

【0008】

供給ユニットに結合されているカートリッジが管状の部材で構成され、ここに所定個数の孔あき部品が整列状態で収容されている。そして、カートリッジと供給ユニットが一体になってロボット装置によって移動し、複数の目的箇所に孔あき部品を供給する。しかも、供給装置をカートリッジと供給ユニットによってコンパクトにまとめることができ、近隣の関連部材に接触することなく、複数箇所へ孔あき部品の供給ができる。よって、供給装置の移動動作が円滑に達成され、複数箇所への孔あき部品供給が効率的に遂行できる。

【0009】

カートリッジは管状の部材で構成されているので、供給ユニットとの組み合わせ構造を任意に形成することが行いやすく、供給装置をコンパクトにまとめる点で効果的である。そして、カートリッジは管状構造であるから、管内の孔あき部品の移動を円滑にすることができる。

【0010】

さらに、前述の従来技術のように、パーツフィーダからの供給ホースを伴わないので、ロボット装置に作用する供給ホースの重さや、供給ホースが湾曲する際の弾性反力が発生せず、ロボット装置への力学的な負荷が軽減されて、ロボット動作の点で有効である。

【0011】

前記供給ロッドの軸線がほぼ鉛直方向とされ、前記カートリッジは少なくとも前記供給ロッドとほぼ平行な状態とされた起立部と、この起立部から前記仮止室に向かう湾曲部によって構成され、仮止室には孔あき部品を仮止室内へ引き込む吸引手段が設けてある。

【0012】

供給ロッドがほぼ鉛直方向に起立した姿勢で配置されているので、ロボット装置の動作により、供給の目的箇所である軸やボルトなどの軸状部材と供給ロッドが一致すると、供給ロッドの貫通を受けた孔あき部品は供給ロッドに案内されてほぼ真下に移動し、上記目的箇所に供給される。このため、孔あき部品はほぼ鉛直方向に下降して、目的箇所に対して確実に到達し、安定した信頼性の高い供給がなされる。また、上述のようにほぼ鉛直方向の部品供給軌跡であるから、１つの孔あき部品の移動距離が最短距離となり、供給時間が最小化されて生産性向上にとって効果的である。

【0013】

さらに、カートリッジの起立部はほぼ鉛直方向に起立した姿勢とされているので、孔あき部品にはその重みで湾曲部を経て仮止室に向かう推進力が生じる。したがって、孔あき部品は確実に仮止室へ押し込まれて、供給ロッドによる確実な供給が達成される。また、起立部に待機している部品が減少してきても、磁石や吸引空気などによる吸引手段によって確実に仮止室へ引き込まれる。

【0014】

さらに、上記供給ユニットは、エアシリンダや進退出力式電動モータと供給ロッドの組み合わせで形成されているので、ユニットの形態としては細長いものとなる。このような細長い部材に対して起立部が平行な位置関係で配置されるので、供給装置としてのまとまりがコンパクト化され、制約された空間部分における部品供給が行いやすくなる。

【0015】

請求項２記載の発明は、前記ロボット装置の動作により、前記供給ロッドが孔あき部品の供給目的箇所に合致する箇所に停止したことによって発せられる信号により、前記進退駆動手段が駆動されるように構成した請求項１記載の孔あき部品の複数箇所供給装置である。

【0016】

ロボット装置は、通常、コンピュータ装置などの制御装置で動作するようになっているので、供給ロッドが孔あき部品の供給目的箇所に合致する箇所で停止すると、この停止状態をトリガーにして前記制御装置から信号をえる。この信号によって供給ユニットの進退駆動手段が起動される。このため、供給ロッドが孔あき部品の供給目的箇所に合致することに引き続いて、ロボット装置からの信号で前記進退駆動手段が動作する。したがって、いわゆる位置決め信号発生と進退駆動手段の動作が連続的に展開されて、供給ロッドが所定箇所において確実に動作し、信頼性の高い供給装置がえられる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】供給装置のシステム図である。

【図2】供給ユニットの断面図である。

【図3】供給軌跡を示す平面図である。

【図4】他の実施例を示す平面図である。

【図5】他の実施例を示す断面図である。

【図6】他の実施例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

つぎに、本発明の孔あき部品の複数箇所供給装置を実施するための形態を説明する。

【実施例1】

【0019】

図１〜図３は、本発明の実施例１を示す。

【0020】

最初に、孔あき部品について説明する。

【0021】

本実施例において対象とされる孔あき部品としては、環状のワッシャやディスタンスピース、ナットなど種々なものがある。ここでは、中央部にねじ孔２を有する鉄製のナット１である。ナット１は、図示していないが、通常の六角形である。

【0022】

つぎに、供給装置について説明する。

【0023】

図２（Ａ）に供給装置の全体構造が示され、符号１００が供給装置を示している。進退動作をする供給ロッド３は進退駆動手段であるエアシリンダ４によって進退する。進退駆動手段としては、エアシリンダ４以外に進退出力式の電動モータを採用することも可能である。

【0024】

供給ロッド３は、エアシリンダ４に結合されたガイド筒５内に収容され、ガイド筒５内を摺動する大径部６と、この大径部６に連なっている小径部７によって構成されている。小径部７と大径部６の境界部に押出し面８が形成されている。小径部７がねじ孔２を貫通して押出し面８がナット１の上端面に当たると、ナット１が後述の仮止室から押し出されるようになっている。小径部７はねじ孔２を貫通してナット１を案内するので、後述のようにガイドロッドと記載することもある。

【0025】

上記のような構成によって、供給ユニット９がエアシリンダ４とガイド筒５と供給ロッド３によって形成されている。供給ロッド３とエアシリンダ４は一直線上に配置され、その軸線Ｏ−Ｏはほぼ鉛直方向の姿勢とされている。なお、後述の動作から明らかなように、鉛直方向が若干傾斜していても孔あき部品１の重力でガイドロッド７に沿って下降できるので、ここでは「ほぼ鉛直方向」と表現し、特許請求の範囲においてもそのように表現している。

【0026】

つぎに、カートリッジについて説明する。

【0027】

カートリッジ１０は、管状の部材で作られており、断面形状がナット１を収容するのに適した矩形とされている。この矩形断面は、図２（Ｄ）に示されている。上記管状の部材は、合成樹脂製、ステンレス鋼製、合成樹脂と金属の複合など種々な材料で形成することができる。ここでは、ステンレス鋼製の管部材から成型されている。このようなカートリッジ１０内にナット１が整列状態で収容されている。

【0028】

カートリッジ１０は、ガイド筒５の先端部に溶接され、この溶接結合部に仮止室１１が形成されている。仮止室１１に供給ロッド３が進入できるようになっており、ナット１が押し出される出口開口１２が形成されている。また、ナット１を受止めるストッパ面１３が仮止室１１の内面を形成する状態で配置してある。ストッパ面１３に受け止められたナット１は、そのねじ孔２が供給ロッド３（ガイドロッド７）と同軸となるように、ストッパ面１３の設置箇所が設定されている。ストッパ面１３は、カートリッジ１０の端部に固定したストッパ部材１４に形成され、このストッパ部材１４に吸引手段である永久磁石１５が埋め込んである。この永久磁石１５に換えて、空気吸引口を設けてナット吸引を行ってもよい。

【0029】

カートリッジ１０は少なくとも供給ロッド３とほぼ平行な状態とされた起立部１７と、この起立部１７から仮止室１１に向かう湾曲部１８によって構成されている。前記永久磁石１５は、湾曲部１８や仮止室１１の手前にあるナット１を仮止室１１内へ引き込む役割を果たしている。

【0030】

図２（Ｃ）に示すように、ナット１が何らかの原因でカートリッジ１０の開口部１９から飛び出すことを防止するために、板ばね係止片２０が取り付けてある。このような機能を果たす構造は、他にヒンジ形状の端蓋構造とすることも可能である。この板ばね係止片２０は、ナット１がカートリッジ１０に補給されるときには、板ばねが撓んでナットの通過を許し、それ以外のときには板ばね２０が張り出してナット１の逆戻りを防止している。

【0031】

カートリッジ１０内に補給されるナット１の個数は、供給目的箇所の個数に合わせて設定される。後述の図１に示すナット１の供給目的箇所、すなわちボルトが５本なので、図２（Ａ）に示すカートリッジ１０には、５個のナット１が収容されている。

【0032】

つぎに、ナット供給動作について説明する。

【0033】

図２（Ｂ）に示すように、自動車のフロアパネルのような鋼板部品２１にボルト２２が予め溶接してある。このボルト２２を用いて部品２３が鋼板部品２１に固定される。この固定のためにナット１がボルト２２に供給されて、ねじ締め機（図示していない）でナット締めがなされる。したがって、このボルト２２がナット１の供給目的箇所となる。なお、ボルト２２もほぼ鉛直方向に起立している。そして、ボルト２２は鋼板部品２１の下孔２４を貫通しそのフランジ２５が鋼板部品２１にプロジェクション溶接で溶接されている。

【0034】

上記のナット供給が供給装置１００によって行われる。後述のロボット装置によって供給装置１００が移動させられて、供給ロッド３がボルト２２と同軸になった位置で停止する。その後、供給ロッド３が進出すると、ガイドロッド７がねじ孔２を貫通する。それからさらに供給ロッド３が進出すると、永久磁石１５の吸引力に抗して押出し面８がナット１の上面を押し下げ、ナット１は仮止室１１から出口開口１２を経て送り出される。ナット１が送り出される段階ではガイドロッド７の先端がボルト２２の直近で停止している。これにより、ナット１はガイドロッド７に案内されて下降し、ねじ孔２内にボルト２２の先端部が相対的に進入する。その後、ねじ締め機のソケット（図示していない）がナット１に合致し、ナット１がボルト２２に締め込まれて部品２３の取付けが完了する。図２（Ｂ）に２点鎖線で締め込み前と締め込み後のナット位置が示してある。

【0035】

供給ロッド３が進出しているときには、図２（Ｂ）に示すように、つぎのナット１は大径部６によって仮止室１１への進入が規制されている。

【0036】

つぎに、ロボット装置と動作システムについて説明する。

【0037】

ロボット装置２７は、供給装置１００を移動させてナット１をボルト２２に供給できるものであればどのような形式でもよい。ここでは通常の６軸タイプのロボット装置である。ロボット装置２７の動作アーム２８がガイド筒５に結合されている。

【0038】

図１において、矢線は信号を伝達する結線であり、実線は作動空気を給排する空気管である。ロボット装置２７を動作させるためのロボット制御装置２９が設けられ、ここからの動作信号によって供給装置１００が所定の複数の目的箇所へ移動するようになっている。

【0039】

機枠などの静止部材３０にパーツフィーダ３１が固定され、ここから送り出されたナット１が合成樹脂製の供給ホース３２を経て供給管３３に送られる。供給管３３は静止部材３０に固定されて所定位置に待機した状態とされ、ロボット装置２７の動作でカートリッジ１０の開口部１９が供給管３３の下端部に合致すると、ナット１がカートリッジ１０内に補給されるようになっている。

【0040】

鋼板部品２１には、５本のボルト２２が符号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５で示す位置に起立しており、カートリッジ１０へは５個のナット１が収容される。そのために、パーツフィーダ３１の出口箇所にはナット１を１個ずつ送出する空気噴射管３４が結合され、１回の空気噴射で１個のナット１が供給管３３へ送られるようになっている。カートリッジ１０内にナット１が送り込まれるときにナット１の個数をカウントするセンサー３５が配置してある。このセンサー３５は静止状態で設置されており、ここでは供給管３３に結合した支持部材３６に固定されている。

【0041】

センサー３５とカートリッジ１０の開口部１９の間隔が、カートリッジ１０内に整列して貯留された５個のナット１を検知できるように設定されている。センサー３５でナット通過を５回検知する場合や、整列している最後尾の５個目のナット１を検知する場合などが採用できる。このようなセンサー３５の位置は、支持部材３６の長さを加減することによって求めることができる。

【0042】

鋼板部品２１は、静止部材３０に結合されたチャック機構２６Ａと２６Ｂで固定されており、水平状態の２つの平板部２１Ａと２１Ｂが、傾斜部２１Ｃを介して連続した形状とされている。図３に示すように、平板部２１Ａに存在しているボルト２２の位置はＢ１、Ｂ２、Ｂ３であり、この３本に対する供給装置１００の動きは、図１の紙面の左右方向（Ｘ方向）と紙面に垂直な方向（Ｙ方向）が合成された方向に順次移動する。図３の矢線によってこの動きが示されている。このようなＸ・Ｙ方向の動きは平板部２１ＢのＢ４およびＢ５に対しても同様におこなわれる。

【0043】

位置Ｂ３からＢ４への移動中に傾斜部２１Ｃを通過するのであるが、ここを通過するために供給装置１００は上下方向（Ｚ方向）に変位する。供給装置１００が上記のようなＸ・Ｙ・Ｚ方向に移動するように、ロボット制御装置２９がロボット装置２７を動作させている。

【0044】

図１に示したシステム全体を動作させる制御装置３８が配置され、この制御装置３８に必要な信号が入力され、この入力信号が処理されて各部へ動作信号が伝達されるようになっている。

【0045】

つぎに、システムの動作を説明する。

【0046】

制御装置３８には、ロボット制御装置２９とセンサー３５および空気切換弁３９から信号が入力される。これらの入力信号が制御装置３８で処理されて、動作信号の形態で空気切換弁３９に伝達される。なお、制御装置３８によって動作する機器が他にある場合には、これらの機器を動作させる信号が制御装置３８から出力される。

【0047】

最初に、制御装置３８からの信号によってロボット制御装置２９を経由してロボット装置２７が動作し、カートリッジ１０の開口部１９が供給管３３に合致する。それから空気切換弁３９が動作して、空気噴射管３４から空気噴射が５回行われ、５個のナット１が供給管３３からカートリッジ１０内に補給される。カートリッジ１０内のナット個数が５個に達すると、それをセンサー３５が検知し、この検知信号が制御装置３８に入力されて、空気噴射管３４からの空気噴射が停止する。

【0048】

つぎに、ロボット制御装置２９からの信号によってロボット装置２７が動作して、供給装置１００がＢ１からＢ５へ順次ナット供給を行う。ロボット装置２７によって供給ロッド３がＢ１位置のボルト２２と同軸状態になると、すなわち軸線Ｏ−Ｏがボルト２２と同軸状態になると、この同軸位置でロボット装置２７の動きが停止する。この停止信号がロボット制御装置２９から制御装置３８に入力されると、今度は制御装置３８から空気切換弁３９に対する動作信号として出力される。

【0049】

これによって空気切換弁３９からエアシリンダ４に対する空気給排がなされ、供給ロッド３が進出する。この供給ロッド進出によって、前述のようにしてナット移動がなされ、ナット１がＢ１位置のボルト２２に供給される（図２（Ｂ）参照）。このＢ１供給が完了すると、空気切換弁３９から完了したことが信号として制御装置３８に入力される。

【0050】

換言すると、ロボット装置２７の動作により、供給ロッド３がナット１の供給目的箇所に合致する箇所に停止したことによって発せられる信号により、エアシリンダ４が駆動されるように構成されている。すなわち、供給ロッド３がボルト２２と同軸状態になったことによって、供給ロッド３がナット１の供給目的箇所に合致したこととなり、この状態で発せられるロボット制御装置２９からの信号が制御装置３８を経由してエアシリンダ４が進出動作を行う。

【0051】

上記のように、Ｂ１位置への供給が完了すると、空気切換弁３９から完了したことが信号として制御装置３８に入力される。この完了信号が制御装置３８に入力されることにより、今度は制御装置３８からロボット制御装置２９に信号が送られる。これによりロボット装置２７が動作して供給装置１００がＢ２位置のボルト２２に移動する。その後はＢ１位置の場合と同様にしてナット供給がなされる。上記完了信号によって、カートリッジ１０内のナット１が１個減ったことがカウントされて、制御装置３８に記憶される。

【0052】

Ｂ５位置までナット供給が完了して５個のナットが消費されると、制御装置３８の個数カウント信号によってロボット装置２７が動作して、カートリッジ１０の開口部１９が供給管３３に合致する。この合致状態の信号がロボット制御装置２９から制御装置３８に伝えられると、空気噴射信号が空気切換弁３９に伝達され、空気切換弁３９から空気噴射管３４に噴射空気が供給され、５回の空気噴射によってカートリッジ１０に５個のナット１が補給される。

【0053】

上記のシステムの動作は、センサー３５、ロボット制御装置２９、制御装置３８、空気切換弁３９などの組み合わせで行っているが、このような動作は、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。

【0054】

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。

【0055】

供給ユニット９に結合されているカートリッジ１０が管状の部材で構成され、ここに所定個数の孔あき部品であるナット１が整列状態で収容されている。そして、カートリッジ１０と供給ユニット９が一体になってロボット装置２７によって移動し、５カ所のボルト２２にナット１を供給する。しかも、供給装置１００をカートリッジ１０と供給ユニット９によってコンパクトにまとめることができ、近隣の関連部材に接触することなく、複数箇所へナット１の供給ができる。よって、供給装置１００の移動動作が円滑に達成され、複数箇所へのナット供給が効率的に遂行できる。

【0056】

カートリッジ１０は管状の部材で構成されているので、供給ユニット９との組み合わせ構造を任意に形成することが行いやすく、供給装置１００をコンパクトにまとめる点で効果的である。そして、カートリッジ１０は管状構造であるから、管内のナット移動を円滑にすることができる。

【0057】

さらに、前述の従来技術のように、パーツフィーダ３１からの供給ホース３２を伴わないので、ロボット装置２７に作用する供給ホース３２の重さや、供給ホース３２が湾曲する際の弾性反力が発生せず、ロボット装置２７への力学的な負荷が軽減されて、ロボット動作の点で有効である。

【0058】

前記供給ロッド３の軸線Ｏ−Ｏがほぼ鉛直方向とされ、前記カートリッジ１０は、少なくとも前記供給ロッド３とほぼ平行な状態とされた起立部１７と、この起立部１７から前記仮止室１１に向かう湾曲部１８によって構成され、仮止室１１にはナット１を仮止室１１内へ引き込む永久磁石１５が設けてある。

【0059】

供給ロッド３がほぼ鉛直方向に起立した姿勢で配置されているので、ロボット装置２７の動作により、供給の目的箇所であるボルト２２の軸線と供給ロッド３が一致すると、ガイドロッド７の貫通を受けたナット１はガイドロッド７に案内されてほぼ真下に移動し、上記ボルト２２に供給される。このため、ナット１はほぼ鉛直方向に下降して、ボルト２２に対して確実に到達し、安定した信頼性の高い供給がなされる。また、上述のようにほぼ鉛直方向のナット供給軌跡であるから、１つのナット１の移動距離が最短距離となり、供給時間が最小化されて生産性向上にとって効果的である。さらに、ナット１がガイドロッド７からボルト２２に移行するときには、ナット１はそのまま鉛直方向に移動して向きを変えることがない。したがって、ナット１は円滑にボルト２２側へ移行し、信頼性の高い動作がえられる。

【0060】

さらに、カートリッジ１０の起立部１７はほぼ鉛直方向に起立した姿勢とされているので、ナット１にはその重みで湾曲部１８を経て仮止室１１に向かう推進力が生じる。したがって、ナット１は確実に仮止室１１へ押し込まれて、供給ロッド３による確実な供給が達成される。また、起立部１７に待機しているナット１が減少してきても、永久磁石１５による吸引手段によって確実に仮止室１１へ引き込まれる。

【0061】

さらに、上記供給ユニット９は、エアシリンダ４と供給ロッド３の組み合わせで形成されているので、ユニットの形態としては細長いものとなる。このような細長い部材に対して起立部１７が供給ユニット９と平行な位置関係で配置されるので、供給装置１００としてのまとまりがコンパクト化され、制約された空間部分におけるナット供給が行いやすくなる。

【0062】

前記ロボット装置２７の動作により、前記供給ロッド３がナット１の供給目的箇所であるボルト２２に合致する箇所に停止したことによって発せられる信号により、前記エアシリンダ４が駆動されるように構成した。

【0063】

ロボット装置２７は、通常、コンピュータ装置などの制御装置２９で動作するようになっているので、供給ロッド３がナット１の供給目的箇所であるボルト２２に合致する箇所で停止すると、この停止状態をトリガーにして前記制御装置２９から信号をえる。この信号によって供給ユニット９のエアシリンダ４が起動される。このため、供給ロッド３がナット１の供給目的箇所であるボルト２２に合致することに引き続いて、ロボット制御装置２９からの信号で前記エアシリンダ４が動作する。したがって、いわゆる位置決め信号発生と進退駆動手段の動作が連続的に展開されて、供給ロッドが所定箇所において確実に動作し、信頼性の高い供給装置がえられる。

【0064】

カートリッジ１０の開口部１９とセンサー３５との間隔が所定の間隔とされているので、カートリッジ１０内のナット個数が所定個数に達したことが正確に検知できて、それ以上にナット供給がなされることが確実に防止できる。上記実施例では、ナットがセンサー３５の前を通過した信号が５回発せられるか、または５個のナットが整列したら５個目の最後尾のナットを検知するかによって過剰ナットの補給が停止される。図２（Ｃ）に示したものは、最後尾の５個目のナット１を検知する方式である。なお、開口部１９とセンサー３５との間隔をナット個数に応じたが所定の間隔とするための構成としてはいろいろな構造が採用できる。ここでは、細長い支持部材３６である。

【実施例2】

【0065】

図４は、本発明の実施例２を示す。

【0066】

この実施例２は、前記供給装置１００が３つ結合されたものである。

【0067】

結合部材４０に供給装置１００が３つ並べて取り付けられている。結合部材４０は板状の部材であり、その表面に各供給装置１００のエアシリンダ４が結合されている。この結合は図示していないが、ボルト付けをするのが適当である。結合部材４０の背面にロボット装置２７の動作アーム２８が結合されている。供給する孔あき部品、すなわちナットの大小に応じてカートリッジ１０やそれ以外の部分の寸法が、異なったものとされている。図４の最も下側の供給装置１００は、カートリッジ１０の寸法が小型になっている。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実施例１と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

【0068】

このように３種類のナットが各カートリッジ１０内に収容してあるので、例えば、位置Ｂ１には大型のナット１を１つ目の供給装置１００から供給し、位置Ｂ２には中型のナット１を２つ目の供給装置１００から供給し、位置Ｂ３には小型のナット１を３つ目の供給装置１００から供給することができる。このように順次供給してゆくときに、いずれかの供給装置１００を選定しながら該当するボルト２２にナット供給ができるので、ロボット装置２７が無駄な動線を描かないようにすることができ、生産効率向上にとって効果的である。それ以外の作用効果は、先の実施例１と同じである。

【実施例3】

【0069】

図５は、本発明の実施例３を示す。

【0070】

この実施例３は、前記供給ユニット９の軸線Ｏ−Ｏを水平方向にしたものである。鋼板部品２１が、ほぼ鉛直方向に起立した状態になっている場合に適した実施例である。

【0071】

軸線Ｏ−Ｏを水平方向とするために、図２（Ａ）に示した供給装置１００全体を９０度回してある。ナット１を水平方向に移動させるために、供給ロッド３に空気噴射の機能が付与されている。エアシリンダ４のピストン３７に結合されている供給ロッド３はその大径部６が中空の円形パイプで構成され、その先端部にガイドロッド７が圧入してある。この圧入部４１の部分には、大径部６の内面に軸線Ｏ−Ｏ方向のリブ４２が多数形成され、これによって多数の空気通路４３が形成されている。

【0072】

ピストン３７には、一端が大径部６内に開口し他端がピストン外周面に開口する空気通路４４が設けられている。外部からの空気供給管４５が、最進出位置にあるピストン３７の空気通路４４と連通するようになっている。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の各実施例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

【0073】

図５は、ピストン３７が最進出位置に来ている状態を示しており、このときに圧縮空気が空気通路４４に送られると、圧入部４１の空気通路４３から空気噴射がなされる。これによりガイドロッド７が貫通しているナット１がガイドロッド７に沿って勢いよくボルト２２に供給される。したがって、鋼板部品２１がほぼ鉛直方向に起立しているような場合に、円滑にナット供給ができる。また、図５に示した軸線Ｏ−Ｏは水平方向であるが、これが水平方向に近い斜め姿勢とされている場合であっても、同様の供給動作をえることができる。それ以外の作用効果は、先の各実施例と同じである。

【実施例4】

【0074】

図６は、本発明の実施例４を示す。

【0075】

この実施例４は、作動時間を短縮するために、ロボット装置の移動と鋼板部品の移動を同時に行うものである。

【0076】

細長い鋼板部品２１が平行に配置された架台レール４７上に載置され、位置Ｂ１のボルト２２にナット供給を行った後、位置Ｂ２のボルト２２にナット供給を行う。このような場合、供給装置１００の移動距離が非常に長い距離２Ｌの区間となるので、所要時間が長くなる。そこで、ロボット装置２７を区間Ｌだけ右方へ移動させ、鋼板部品２１を区間Ｌだけ左方へ移動させると、位置Ｂ２が仮想点５０に移動した箇所でナット供給を行うことができる。したがって、所要時間は距離Ｌだけの時間に短縮される。

【0077】

鋼板部品２１に進退動作をおこなわせるために、架台レール４７がローラ４８で支持されており、エアシリンダ４９によって鋼板部品が進退するようになっている。また、仮想点５０が位置Ｂ１とＢ２の中央部に存在しているのは、供給装置１００の移動速度と鋼板部品２１の移動速度が同じに設定してあるためである。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の各実施例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

【0078】

上述のように、供給装置１００と鋼板部品２１を同時に移動させることにより、ナット供給箇所が大幅に離隔していても、短時間で複数箇所へのナット供給が可能となる。それ以外の作用効果は、先の各実施例と同じである。

【産業上の利用可能性】

【0079】

上述のように、本発明の装置によれば、周辺の関連部材に干渉することなく、部品を円滑に移送することができ、しかもロボット装置の動作負荷を低減することができる。したがって、自動車の車体溶接や組立工程、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。

【符号の説明】

【0080】

１ ナット、孔あき部品
２ ねじ孔
３ 供給ロッド
４ エアシリンダ、進退駆動手段
６ 大径部
７ 小径部、ガイドロッド
９ 供給ユニット
１０ カートリッジ
１１ 仮止室
１３ ストッパ面
１５ 永久磁石、吸引手段
１７ 起立部
１８ 湾曲部
１９ 開口部
２１ 鋼板部品
２２ ボルト、目的箇所
２７ ロボット装置
２９ ロボット制御装置
３３ 供給管
３５ センサー
３８ 制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】