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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024115825
(43)【公開日】2024-08-27
(54)【発明の名称】ワーク供給装置
(51)【国際特許分類】
B23Q 7/08 20060101AFI20240820BHJP
B23K 11/00 20060101ALN20240820BHJP
【ＦＩ】
B23Q7/08 B
B23Q7/08 C
B23K11/00 510
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023021683
(22)【出願日】2023-02-15
(71)【出願人】
【識別番号】000110321
【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】512035918
【氏名又は名称】青山 省司
(71)【出願人】
【識別番号】521158082
【氏名又は名称】有限会社はせ川工業
(74)【代理人】
【識別番号】110000648
【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】長澤 克浩
(72)【発明者】
【氏名】青山 省司
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 政己
【テーマコード（参考）】
3C033
【Ｆターム（参考）】
3C033CC01
3C033LL02
(57)【要約】
【課題】 磁性を持つワークの供給不良を抑制できる小型のワーク供給装置を提供する。
【解決手段】ワーク供給装置１０１は、磁性を持つワークＷを筒軸方向Ｚにガイド可能なガイド空間１１と径方向Ｙの側方に設けられた入口開口部１２と筒軸方向Ｚの一端側に設けられた出口開口部１３とを有する筒状のホルダ１０と、ホルダ１０の入口開口部１２に接続されたワーク供給管２１を有しワークＷをワーク供給管２１から入口開口部１２を通じてガイド空間１１に送り込むワークフィーダー２０と、ホルダ１０の周方向Ｚにガイド空間１１を取り囲むように設けられておりワークＷを磁力によってガイド空間１１で浮かせて保持する複数のマグネット３１と、ホルダ１０のガイド空間１１で保持されたワークＷを筒軸方向Ｘのスライド動作によってホルダ１０の出口開口部１３から押し出すロッド部材１５と、を備えている。
【選択図】図１
【解決手段】ワーク供給装置１０１は、磁性を持つワークＷを筒軸方向Ｚにガイド可能なガイド空間１１と径方向Ｙの側方に設けられた入口開口部１２と筒軸方向Ｚの一端側に設けられた出口開口部１３とを有する筒状のホルダ１０と、ホルダ１０の入口開口部１２に接続されたワーク供給管２１を有しワークＷをワーク供給管２１から入口開口部１２を通じてガイド空間１１に送り込むワークフィーダー２０と、ホルダ１０の周方向Ｚにガイド空間１１を取り囲むように設けられておりワークＷを磁力によってガイド空間１１で浮かせて保持する複数のマグネット３１と、ホルダ１０のガイド空間１１で保持されたワークＷを筒軸方向Ｘのスライド動作によってホルダ１０の出口開口部１３から押し出すロッド部材１５と、を備えている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁性を持つワークを供給するワーク供給装置であって、
上記ワークを筒軸方向にガイド可能なガイド空間と、径方向の側方に上記ガイド空間に連通するように設けられた入口開口部と、上記筒軸方向の一端側に上記ガイド空間に連通するように設けられた出口開口部と、を有する筒状のホルダと、
上記ホルダの上記入口開口部に接続されたワーク供給管を有し、上記ワークを上記ワーク供給管から上記入口開口部を通じて上記ガイド空間に送り込むワークフィーダーと、
上記ホルダの周方向に上記ガイド空間を取り囲むように設けられており、上記ワークを磁力によって上記ガイド空間で浮かせて保持する複数のマグネットと、
上記ホルダの上記ガイド空間で保持された上記ワークを上記筒軸方向のスライド動作によって上記ホルダの上記出口開口部から押し出すロッド部材と、
を備える、ワーク供給装置。
上記ワークを筒軸方向にガイド可能なガイド空間と、径方向の側方に上記ガイド空間に連通するように設けられた入口開口部と、上記筒軸方向の一端側に上記ガイド空間に連通するように設けられた出口開口部と、を有する筒状のホルダと、
上記ホルダの上記入口開口部に接続されたワーク供給管を有し、上記ワークを上記ワーク供給管から上記入口開口部を通じて上記ガイド空間に送り込むワークフィーダーと、
上記ホルダの周方向に上記ガイド空間を取り囲むように設けられており、上記ワークを磁力によって上記ガイド空間で浮かせて保持する複数のマグネットと、
上記ホルダの上記ガイド空間で保持された上記ワークを上記筒軸方向のスライド動作によって上記ホルダの上記出口開口部から押し出すロッド部材と、
を備える、ワーク供給装置。
【請求項2】
上記複数のマグネットは、Ｎ極とＳ極のそれぞれの対が上記ホルダの径方向に対向し、且つ、上記周方向に隣り合う２つの極が互いに異なるように配置されている、請求項１に記載のワーク供給装置。
【請求項3】
上記ワークフィーダーは、上記ワーク供給管の管内に上記ホルダの上記入口開口部に向けてガスを噴射可能なガス噴射機構を有し、上記ガス噴射機構が上記ワーク供給管の管内にガスを噴射することによって上記ガイド空間に上記ワークを送り込むように構成されている、請求項１または２に記載のワーク供給装置。
【請求項4】
上記ワークフィーダーは、押し込みロッドを退避位置と上記ワーク供給管の管内の押し込み位置との間で駆動するロッド駆動機構を有し、上記ロッド駆動機構が上記押し込みロッドを上記退避位置から上記押し込み位置まで駆動することで上記ガイド空間に上記ワークを送り込むように構成されている、請求項１または２に記載のワーク供給装置。
【請求項5】
上記複数のマグネットを第１マグネットとしたとき、上記押し込みロッドの先端部には第２マグネットが設けられており、上記押し込みロッドが上記押し込み位置にあるとき、上記第１マグネットと上記第２マグネットとの協働で上記ワークを上記ガイド空間で保持するように構成されている、請求項４に記載のワーク供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワークを供給する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１には、磁性を持つ雄側ホックをフロアパネルに溶着するのに用いる溶接電極が開示されている。この溶接電極の先端部に組付けられた保持筒には、雄側ホックの環状部分を嵌め込んで磁力で保持するめの保持孔が設けられている。溶接電極の保持筒に設けられた保持孔に雄側ホックを供給するのに、保持筒に対する可動体である供給ロッドが使用される。供給ロッドの先端部には、雄側ホックを載置する支持体が取付けられている。
【0003】
雄側ホックを保持孔に供給するとき、先ず、支持体に載置された雄側ホックが保持筒の保持孔の直下に配置されるように供給ロッドを水平方向にスライドさせる。その後、雄側ホックの環状部分が保持孔に嵌め込まれるように供給ロッドを保持筒に向けて垂直方向に上昇させる。これにより、雄側ホックは、保持筒の保持孔に環状部分が嵌め込まれた状態で磁力により保持される。そして、供給ロッドを保持筒から離れるように水平方向にスライドさせたのち、可動電極によって雄側ホックをフロアパネルに押し付けるように供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００５－１０３６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
引用文献１の溶接電極のように、雄側ホックを供給ロッドから空間を隔てて保持筒に一旦受け渡した後に、さらに保持筒からフロアパネルに供給する構造を採用すると、供給ロッドと保持筒との間の位置ズレなどの要因によって、保持筒への雄側ホックの供給不良が生じる。そして、雄側ホックの供給不良が生じると、作業が一旦中断されることになり、雄側ホックの供給不良を解消するための工数が必要になる。また、保持筒への雄側ホックの受け渡しに可動体である供給ロッドを使用すると、保持筒に対して供給ロッドを動かすスペースが必要となり、装置が大型化するという問題が生じ得る。
【0006】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、磁性を持つワークの供給不良を抑制できる小型のワーク供給装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様は、
磁性を持つワークを供給するワーク供給装置であって、
上記ワークを筒軸方向にガイド可能なガイド空間と、径方向の側方に上記ガイド空間に連通するように設けられた入口開口部と、上記筒軸方向の一端側に上記ガイド空間に連通するように設けられた出口開口部と、を有する筒状のホルダと、
上記ホルダの上記入口開口部に接続されたワーク供給管を有し、上記ワークを上記ワーク供給管から上記入口開口部を通じて上記ガイド空間に送り込むワークフィーダーと、
上記ホルダの周方向に上記ガイド空間を取り囲むように設けられており、上記ワークを磁力によって上記ガイド空間で浮かせて保持する複数のマグネットと、
上記ホルダの上記ガイド空間で保持された上記ワークを上記筒軸方向のスライド動作によって上記ホルダの上記出口開口部から押し出すロッド部材と、
を備える、ワーク供給装置、
にある。
磁性を持つワークを供給するワーク供給装置であって、
上記ワークを筒軸方向にガイド可能なガイド空間と、径方向の側方に上記ガイド空間に連通するように設けられた入口開口部と、上記筒軸方向の一端側に上記ガイド空間に連通するように設けられた出口開口部と、を有する筒状のホルダと、
上記ホルダの上記入口開口部に接続されたワーク供給管を有し、上記ワークを上記ワーク供給管から上記入口開口部を通じて上記ガイド空間に送り込むワークフィーダーと、
上記ホルダの周方向に上記ガイド空間を取り囲むように設けられており、上記ワークを磁力によって上記ガイド空間で浮かせて保持する複数のマグネットと、
上記ホルダの上記ガイド空間で保持された上記ワークを上記筒軸方向のスライド動作によって上記ホルダの上記出口開口部から押し出すロッド部材と、
を備える、ワーク供給装置、
にある。
【発明の効果】
【0008】
上述の態様のワーク供給装置は、筒状のホルダの入口開口部にワークフィーダーのワーク供給管が接続されるように構成されている。このワーク供給装置において、ワークフィーダーによってワーク供給管からホルダの入口開口部を通じてガイド空間に送り込まれたワークは、複数のマグネットの磁力によってガイド空間で浮いた状態で保持される。そして、ホルダのガイド空間で保持されたワークは、ロッド部材の筒軸方向のスライド動作によってホルダの一端側の出口開口部から押し出される。
【0009】
上記構成のワーク供給装置によれば、ワークフィーダーのワーク供給管がホルダと一体化されており、ワーク供給管からホルダの出口開口部まで、ワークのための供給経路が途中で分断されることなく連続して形成される。このような供給経路を用いることによって、ワークをワーク供給管からホルダまでダイレクトで動かすことができ、ホルダへのワークの供給不良が発生するのを抑制できる。これに対して、ホルダと別部材との間で、空間を隔ててワークを受け渡すような構造を採用すると、そもそもホルダ側の供給経路と別部材側の供給経路が分断されることになり、ホルダと別部材との間の位置ズレなどの要因によってホルダへのワークの供給不良が生じるため不利である。
【0010】
また、上記構成のワーク供給装置によれば、ホルダにワークを受け渡す別部材として可動体を使用しないため、ホルダに対して可動体を動かすスペースが不要である。これにより、ワーク供給装置が大型化するのを防ぐことができる。
【0011】
したがって、上述の態様によれば、磁性を持つワークの供給不良を抑制できる小型のワーク供給装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態１のワーク供給装置の部分断面図。
【図3】実施形態１のワーク供給装置のワーク保持動作時の様子を示す部分断面図。
【図4】実施形態１のワーク供給装置のワーク供給動作時の様子を示す部分断面図。
【図5】実施形態２のワーク供給装置の部分断面図。
【図6】実施形態２のワーク供給装置のワーク保持動作時の様子を示す部分断面図。
【図8】実施形態３のワーク供給装置の部分断面図。
【図9】実施形態３のワーク供給装置のワーク保持動作時の様子を示す部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
上述の態様の好ましい実施形態について以下に説明する。
【0014】
上述の態様のワーク供給装置において、上記複数のマグネットは、Ｎ極とＳ極のそれぞれの対が上記ホルダの径方向に対向し、且つ、上記周方向に隣り合う２つの極が互いに異なるように配置されているのが好ましい。
【0015】
このワーク供給装置によれば、複数のマグネットの配置を工夫することによって、ワークに磁力を均等に付与することができ、ワークの外周面とホルダの内周面との間の微小隙間が周方向に概ね一定となるように、ワークを保持できる。これにより、ワークとホルダの内周面との間に生じる接触抵抗を抑制することができる。
【0016】
上述の態様のワーク供給装置において、上記ワークフィーダーは、上記ワーク供給管の管内に上記ホルダの上記入口開口部に向けてガスを噴射可能なガス噴射機構を有し、上記ガス噴射機構が上記ワーク供給管の管内にガスを噴射することによって上記ガイド空間に上記ワークを送り込むように構成されているのが好ましい。
【0017】
このワーク供給装置によれば、ガス噴射機構によるガス噴射力を利用してホルダの入口開口部を通じてガイド空間にワークを送り込むことができる。
【0018】
上述の態様のワーク供給装置において、上記ワークフィーダーは、押し込みロッドを退避位置と上記ワーク供給管の管内の押し込み位置との間で駆動するロッド駆動機構を有し、上記ロッド駆動機構が上記押し込みロッドを上記退避位置から上記押し込み位置まで駆動することで上記ガイド空間に上記ワークを送り込むように構成されているのが好ましい。
【0019】
このワーク供給装置によれば、ロッド駆動機構の押し込みロッドによる押圧力を利用してホルダの入口開口部を通じてガイド空間にワークを物理的に送り込むことができる。これにより、ワークの供給不良を抑制する効果を高めることができる。
【0020】
上述の態様のワーク供給装置において、上記複数のマグネットを第１マグネットとしたとき、上記押し込みロッドの先端部には第２マグネットが設けられており、上記押し込みロッドが上記押し込み位置にあるとき、上記第１マグネットと上記第２マグネットとの協働で上記ワークを上記ガイド空間で保持するように構成されているのが好ましい。
【0021】
このワーク供給装置によれば、押し込みロッドの先端部に第２マグネットを設けることによって、ワークを押し込むときに、押し込みロッドに対するワークの位置ズレを防ぐことができる。また、第１マグネットと第２マグネットとの協働でワークを保持するようにすれば、ホルダの入口開口部からガイド空間へのワークの受け渡し動作の円滑化を図ることができる。
【0022】
以下、上述の態様の一実施形態であるピッキング装置の具体的な構造について、図面を参照しつつ説明する。
【0023】
なお、本明細書では、特に断わらない限り、ワーク供給装置を構成する筒状のホルダの筒軸方向を矢印Ｘで示し、そのホルダの径方向を矢印Ｙで示し、そのホルダの周方向を矢印Ｚで示すものとする。
【0024】
（実施形態１）
１．ワーク供給装置１０１の全体構造
図１に示されるように、実施形態１のワーク供給装置１０１は、磁性を持つワークＷを供給するためのものである。このワーク供給装置１０１は、電気抵抗溶接装置の一部を構成している。なお、電気抵抗溶接装置は既知のものであり、その詳細な説明は省略する。本形態において、ワークＷは、後述の金属積層体４０（図４を参照）を電気抵抗溶接するのに用いる「リベット」と称される部材である。このワークＷは、平面視の形状が円形である。このときの電気抵抗溶接技術は、一般的に、「ＲＰＷ（レジスタンス・ピアス・ウエルディング）」と称される。
１．ワーク供給装置１０１の全体構造
図１に示されるように、実施形態１のワーク供給装置１０１は、磁性を持つワークＷを供給するためのものである。このワーク供給装置１０１は、電気抵抗溶接装置の一部を構成している。なお、電気抵抗溶接装置は既知のものであり、その詳細な説明は省略する。本形態において、ワークＷは、後述の金属積層体４０（図４を参照）を電気抵抗溶接するのに用いる「リベット」と称される部材である。このワークＷは、平面視の形状が円形である。このときの電気抵抗溶接技術は、一般的に、「ＲＰＷ（レジスタンス・ピアス・ウエルディング）」と称される。
【0025】
ワーク供給装置１０１は、主要な構成要素として、ホルダ１０と、ロッド部材１５と、ワークフィーダー２０と、複数のマグネット３１と、を備えている。
【0026】
２．ホルダ１０の構造
ホルダ１０は、筒軸方向Ｘに延びる筒状のものである。このホルダ１０は、ガイド空間１１と、入口開口部１２と、出口開口部１３と、を有する。ガイド空間１１は、ワークＷを筒軸方向Ｘにガイド可能な、ホルダ１０の筒内空間である。このガイド空間１１は、径方向Ｙの寸法がワークＷの外径を若干上回り、ワークＷとの間に微小隙間ｄ（図２を参照）を形成するように寸法設定されている。入口開口部１２は、ホルダ１０の径方向Ｙの側方にガイド空間１１に連通するように設けられている。この入口開口部１２は、ホルダ１０の側壁部を貫通している。出口開口部１３は、ホルダ１０の筒軸方向Ｘの一端側にガイド空間１１に連通するように設けられている。
ホルダ１０は、筒軸方向Ｘに延びる筒状のものである。このホルダ１０は、ガイド空間１１と、入口開口部１２と、出口開口部１３と、を有する。ガイド空間１１は、ワークＷを筒軸方向Ｘにガイド可能な、ホルダ１０の筒内空間である。このガイド空間１１は、径方向Ｙの寸法がワークＷの外径を若干上回り、ワークＷとの間に微小隙間ｄ（図２を参照）を形成するように寸法設定されている。入口開口部１２は、ホルダ１０の径方向Ｙの側方にガイド空間１１に連通するように設けられている。この入口開口部１２は、ホルダ１０の側壁部を貫通している。出口開口部１３は、ホルダ１０の筒軸方向Ｘの一端側にガイド空間１１に連通するように設けられている。
【0027】
ホルダ１０には、ブラケットを介して昇降シリンダ１４が連結されている。このため、ホルダ１０は、筒軸方向Ｘを上下方向としたとき、昇降シリンダ１４によって下降方向Ｘ１及び上昇方向Ｘ２に駆動できるように構成されている。昇降シリンダ１４は、溶接処理時に金属積層体４０に対してホルダ１０を近づけたり引き離したりするのに使用される。
【0028】
ホルダ１０の外部には、周方向Ｚに複数のガス噴射機構１６が設けられている。ガス噴射機構１６は、ホルダ１０のガイド空間１１にガスを噴射可能な機能を有する。このガス噴射機構１６は、ガス供給源（図示省略）に接続された噴射管１６ａを有し、この噴射管１６ａがガイド空間１１に連通している。このガス噴射機構１６は、ワークＷのガイド動作を邪魔するような異物がホルダ１０の内面に付着するのを防ぐ機能や、溶接処理時に金属積層体４０の溶融によって飛散するスパッタを吹き飛ばす機能を果たす。
【0029】
３．ロッド部材１５の構造
ロッド部材１５は、ホルダ１０のガイド空間１１を初期位置Ｐ１（図１中の実線位置を参照）から押し出し位置Ｐ２（図１中の二点鎖線で示す位置を参照）までの間で筒軸方向Ｘにスライドできるように設けられている。このロッド部材１５は、ホルダ１０のガイド空間１１で保持されたワークＷを筒軸方向Ｘのスライド動作によってホルダ１０の出口開口部１３から押し出す機能を有する。このロッド部材１５の先端面（図１中の下端面）は、ワークＷのための押圧面１５ａとなる。一方で、本形態において、このロッド部材１５は、電気抵抗溶接装置の電極としての機能を果たすものであり、溶接処理時にワークＷを金属積層体４０に押し付けるのにも使用される。
ロッド部材１５は、ホルダ１０のガイド空間１１を初期位置Ｐ１（図１中の実線位置を参照）から押し出し位置Ｐ２（図１中の二点鎖線で示す位置を参照）までの間で筒軸方向Ｘにスライドできるように設けられている。このロッド部材１５は、ホルダ１０のガイド空間１１で保持されたワークＷを筒軸方向Ｘのスライド動作によってホルダ１０の出口開口部１３から押し出す機能を有する。このロッド部材１５の先端面（図１中の下端面）は、ワークＷのための押圧面１５ａとなる。一方で、本形態において、このロッド部材１５は、電気抵抗溶接装置の電極としての機能を果たすものであり、溶接処理時にワークＷを金属積層体４０に押し付けるのにも使用される。
【0030】
４．ワークフィーダーの構造
ワークフィーダー２０は、ワーク供給管２１と、ガス噴射機構２２と、ストッパー機構２３と、を有する。このワークフィーダー２０は、ワークＷをワーク供給管２１からホルダ１０の入口開口部１２を通じてガイド空間１１に１つずつ順番に送り込むためのものである。
ワークフィーダー２０は、ワーク供給管２１と、ガス噴射機構２２と、ストッパー機構２３と、を有する。このワークフィーダー２０は、ワークＷをワーク供給管２１からホルダ１０の入口開口部１２を通じてガイド空間１１に１つずつ順番に送り込むためのものである。
【0031】
ワーク供給管２１は、ホルダ１０の入口開口部１２に接続されてホルダ１０と一体化されている。このワーク供給管２１の管内の供給路２１ａは、ホルダ１０の入口開口部１２を通じてガイド空間１１に連通している。供給路２１ａは、１つのワークＷのみが移動できる大きさの断面形状を有する。このため、ワークＷは、ワーク供給管２１の供給路２１ａからガイド空間１１まで移動できるようになっている。また、ワーク供給管２１は、ホルダ１０の入口開口部１２側の水平領域を最低所として、その水平領域から入口開口部１２とは反対側の高所領域まで斜め上方に延びる傾斜構造を有する。この傾斜構造によれば、ワーク供給管２１の供給路２１ａのうちの高所領域にあるワークＷをその自重によって入口開口部１２側の水平領域まで動かすことができる。
【0032】
ガス噴射機構２２は、ワーク供給管２１の管内にホルダ１０の入口開口部１２に向けてガスを噴射可能な機能を有する。このガス噴射機構２２は、ガス供給源（図示省略）に接続された噴射管２２ａを有し、この噴射管２２ａがワーク供給管２１の供給路２１ａに連通している。このガス噴射機構２２は、ワークＷを入口開口部１２に向けて動かす助けになる。このガス噴射機構２２がワーク供給管２１の管内にガスを噴射すると、ガスから受ける押圧力を利用してホルダ１０のガイド空間１１にワークＷを送り込むことができる。
【0033】
なお、ガス噴射機構１６，２２として、汎用性の高いエア噴射機構を採用するのが好ましい。勿論、必要に応じて、ガス噴射機構１６，２２がエア以外の各種のガスを噴射するようにしても良い。設備コストを低く抑えるためには、ガス噴射機構１６とガス噴射機構２２を同一のガス供給源に接続するのが好ましい。また、ワーク供給管２１の傾斜構造のみで、ワークＷをホルダ１０のガイド空間１１に送り込むことができる場合には、ガス噴射機構２２を省略しても良い。
【0034】
ストッパー機構２３は、ワークＷをホルダ１０のガイド空間１１に送り込むタイミングを調節するためのものである。このストッパー機構２３は、ストッパー２３ａと、ストッパー２３ａを駆動するアクチュエータ（図示省略）と、を有する。ストッパー２３ａは、ワーク供給管２１の供給路２１ａに突出しない第１位置Ｑ１と供給路２１ａに突出する第２位置Ｑ２との間で駆動される。このストッパー機構２３によれば、ストッパー２３ａが第１位置Ｑ１に設定されるとガイド空間１１へのワークＷの送り込みが開始され、ストッパー２３ａが第２位置Ｑ２に設定されるとガイド空間１１へのワークＷの送り込みが一時的に停止される。
【0035】
５．マグネット３１の構造
図１及び図２に示されるように、ホルダ１０の周方向Ｚには、ガイド空間１１を取り囲むように複数のマグネット３１が設けられている。複数のマグネット３１は、ホルダ１０に内蔵されており、筒軸方向Ｘに延びている。本形態のマグネット３１は、単体形状が直方体であり、ホルダ１０の径方向Ｙの一方の面をＮ極とし他方の面をＳ極とする永久磁石である。複数のマグネット３１は、ワークＷを磁力によってガイド空間１１で浮かせて保持するためのものである。
図１及び図２に示されるように、ホルダ１０の周方向Ｚには、ガイド空間１１を取り囲むように複数のマグネット３１が設けられている。複数のマグネット３１は、ホルダ１０に内蔵されており、筒軸方向Ｘに延びている。本形態のマグネット３１は、単体形状が直方体であり、ホルダ１０の径方向Ｙの一方の面をＮ極とし他方の面をＳ極とする永久磁石である。複数のマグネット３１は、ワークＷを磁力によってガイド空間１１で浮かせて保持するためのものである。
【0036】
図２に示されるように、本形態では、４つのマグネット３１が周方向Ｚに９０度間隔で、すなわち等間隔で配置されている。また、４つのマグネット３１は、Ｎ極とＳ極のそれぞれの対が径方向Ｙに対向し、且つ、周方向Ｚに隣り合う２つの極が互いに異なるように配置されている。すなわち、４つのマグネット３１のうち、径方向Ｙに対向する１つの対の２つのマグネット３１はＮ極対Ｎ極の関係にあり、径方向Ｙに対向するもう１つの対の２つのマグネット３１はＳ極対Ｓ極に関係にある。４つのマグネット３１は、ガイド空間１１側の面が周方向Ｚに、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極の順番で配列されるように配置されている。
【0037】
４つのマグネット３１を上述のように配置すれば、ホルダ１０を筒軸方向Ｘから見たとき、ホルダ１０の周方向Ｚに隣り合う２つのマグネット３１の間にループ状の磁力線３１ａが形成される。なお、図２では、説明の便宜上、４つの磁力線３１ａのみを示している。このような磁力線３１ａで示される磁力を利用すれば、ワークＷに磁力を均等に付与することができ、ワークＷの外周面とホルダ１０の内周面との間の微小隙間ｄが周方向Ｚに概ね一定となるように、ワークＷを保持できる。
【0038】
これにより、ホルダ１０のガイド空間１１においてワークＷを筒軸方向Ｘにガイドするときに、ワークＷとホルダ１０の内周面との間に生じる接触抵抗を抑制する抑制効果が得られる。なお、この抑制効果を得るために、マグネット３１の数を４の倍数に設定するのが好ましい。また、磁力線３１ａの効果を強めるためには、ホルダ１０をアルミニウムなどの非磁性材料によって製作するのが好ましい。磁力線３１ａの効果を強めることによって、ワークＷをその自重に抗してガイド空間１１におけるロッド部材１５の直下位置で保持できる。
【0039】
６．ワーク保持動作
次に、ワーク供給装置１０１によるワーク保持動作について説明する。図３に示されるように、ワーク保持動作では、先ず、ホルダ１０を金属積層体４０に近づけるように昇降シリンダ１４によって下降方向Ｘ１に駆動する。これにより、ホルダ１０は、その出口開口部１３が金属積層体４０によって下方から覆われる。その後、ロッド部材１５を初期位置Ｐ１に維持した状態で、ストッパー機構２３によってストッパー２３ａを第２位置Ｑ２から第１位置Ｑ１まで一時的に駆動する。これにより、１つのワークＷがワーク供給管２１の供給路２１ａをその自重で入口開口部１２に向けて動く。また、このワークＷにガス噴射機構２２によってガスを噴射する。これにより、このワークＷは、ガスから受けるガス噴射力を利用してホルダ１０の入口開口部１２を通じてガイド空間１１に送り込まれる。そして、ワークＷは、４つのマグネット３１の磁力によって、ガイド空間１１におけるロッド部材１５の直下位置で一時的に保持される。
次に、ワーク供給装置１０１によるワーク保持動作について説明する。図３に示されるように、ワーク保持動作では、先ず、ホルダ１０を金属積層体４０に近づけるように昇降シリンダ１４によって下降方向Ｘ１に駆動する。これにより、ホルダ１０は、その出口開口部１３が金属積層体４０によって下方から覆われる。その後、ロッド部材１５を初期位置Ｐ１に維持した状態で、ストッパー機構２３によってストッパー２３ａを第２位置Ｑ２から第１位置Ｑ１まで一時的に駆動する。これにより、１つのワークＷがワーク供給管２１の供給路２１ａをその自重で入口開口部１２に向けて動く。また、このワークＷにガス噴射機構２２によってガスを噴射する。これにより、このワークＷは、ガスから受けるガス噴射力を利用してホルダ１０の入口開口部１２を通じてガイド空間１１に送り込まれる。そして、ワークＷは、４つのマグネット３１の磁力によって、ガイド空間１１におけるロッド部材１５の直下位置で一時的に保持される。
【0040】
７．ワーク供給動作
次に、ワーク供給装置１０１によるワーク供給動作について説明する。図４に示されるように、ワーク供給動作では、ガイド空間１１で一時的に保持されたワークＷに対して、ロッド部材１５を下降方向Ｘ１に駆動させてワークＷを押圧する。そして、ロッド部材１５をその押圧面１５ａを介してワークＷを金属積層体４０に押し付けるまで下降方向Ｘ１に駆動する。これにより、ワークＷをガイド空間１１において下降方向Ｘ１にガイドして、金属積層体４０まで供給することができる。このとき、ワークＷに作用する磁力は、ワークＷが下降方向Ｘ１に動いても変化しないため、入口開口部１２から出口開口部１３に至るまでワークＷの一定の保持状態が維持される。
次に、ワーク供給装置１０１によるワーク供給動作について説明する。図４に示されるように、ワーク供給動作では、ガイド空間１１で一時的に保持されたワークＷに対して、ロッド部材１５を下降方向Ｘ１に駆動させてワークＷを押圧する。そして、ロッド部材１５をその押圧面１５ａを介してワークＷを金属積層体４０に押し付けるまで下降方向Ｘ１に駆動する。これにより、ワークＷをガイド空間１１において下降方向Ｘ１にガイドして、金属積層体４０まで供給することができる。このとき、ワークＷに作用する磁力は、ワークＷが下降方向Ｘ１に動いても変化しないため、入口開口部１２から出口開口部１３に至るまでワークＷの一定の保持状態が維持される。
【0041】
上述のワーク保持動作時及びワーク供給動作時に、ガス噴射機構１６によってホルダ１０のガイド空間１１にガスを噴射すれば、ワークＷのガイドを阻害する異物がホルダ１０の内面に付着するのを防ぐことができる。これにより、ガイド空間１１においてワークＷを円滑にガイドすることができる。
【0042】
８．溶接処理
ワーク供給動作に引き続いて、ワークＷを使用して金属積層体４０を溶接処理する。図４に示されるように、ワークＷ及び金属積層体４０を、ロッド部材１５である一方の電極と他方の電極１７とによって筒軸方向Ｘの両側から挟圧する。その後、溶接トランス（図示省略）から供給された溶接電流を両電極間に流すことによって、金属積層体４０を溶接することができる。この溶接処理時に、ガス噴射機構１６によってホルダ１０のガイド空間１１にガスを噴射すれば、金属積層体４０の溶融によって飛散するスパッタを吹き飛ばすことができる。溶接処理前に、ホルダ１０を金属積層体４０から遠ざけるように昇降シリンダ１４によって上昇方向Ｘ２に駆動する。
ワーク供給動作に引き続いて、ワークＷを使用して金属積層体４０を溶接処理する。図４に示されるように、ワークＷ及び金属積層体４０を、ロッド部材１５である一方の電極と他方の電極１７とによって筒軸方向Ｘの両側から挟圧する。その後、溶接トランス（図示省略）から供給された溶接電流を両電極間に流すことによって、金属積層体４０を溶接することができる。この溶接処理時に、ガス噴射機構１６によってホルダ１０のガイド空間１１にガスを噴射すれば、金属積層体４０の溶融によって飛散するスパッタを吹き飛ばすことができる。溶接処理前に、ホルダ１０を金属積層体４０から遠ざけるように昇降シリンダ１４によって上昇方向Ｘ２に駆動する。
【0043】
上述の実施形態１によれば、以下のような作用効果が得られる。
【0044】
実施形態１のワーク供給装置１０１は、筒状のホルダ１０の入口開口部１２にワークフィーダー２０のワーク供給管２１が接続されるように構成されている。このワーク供給装置１０１において、ワークフィーダー２０によってワーク供給管２１からホルダ１０の入口開口部１２を通じてガイド空間１１に送り込まれたワークＷは、４つのマグネット３１の磁力によってガイド空間１１で浮いた状態で保持される。そして、ホルダ１０のガイド空間１１で保持されたワークＷは、ロッド部材１５の筒軸方向Ｘのスライド動作によってホルダ１０の一端側の出口開口部１３から押し出される。
【0045】
上記構成のワーク供給装置１０１によれば、ワークフィーダー２０のワーク供給管２１がホルダ１０と一体化されており、ワーク供給管２１からホルダ１０の出口開口部１３まで、ワークＷのための供給経路が途中で分断されることなく連続して形成される。このような供給経路を用いることによって、ワークＷをワーク供給管２１からホルダ１０までダイレクトで動かすことができ、ホルダ１０へのワークＷの供給不良が発生するのを抑制できる。
【0046】
また、上記構成のワーク供給装置１０１によれば、ホルダ１０にワークＷを受け渡す別部材として可動体を使用しないため、ホルダ１０に対して可動体を動かすスペースが不要である。これにより、ワーク供給装置１０１が大型化するのを防ぐことができる。
【0047】
したがって、上述の実施形態１によれば、磁性を持つワークＷの供給不良を抑制できる小型のワーク供給装置１０１を提供することが可能になる。
【0048】
以下、上述の実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明を省略する。
【0049】
（実施形態２）
図５に示されるように、実施形態２のワーク供給装置１０２は、ワークフィーダー２０Ａの構造が、実施形態１のワーク供給装置１０１のワークフィーダー２０のものと相違している。その他の構成は、実施形態１の場合と同様である。
図５に示されるように、実施形態２のワーク供給装置１０２は、ワークフィーダー２０Ａの構造が、実施形態１のワーク供給装置１０１のワークフィーダー２０のものと相違している。その他の構成は、実施形態１の場合と同様である。
【0050】
ワークフィーダー２０Ａは、ワークフィーダー２０と同様に、ワークＷをワーク供給管２１から入口開口部１２を通じてガイド空間１１に１つずつ順番に送り込むためのものである。このワークフィーダー２０Ａは、押し込みロッド２５を退避位置Ｒ１とワーク供給管２１の管内の押し込み位置Ｒ２との間で駆動するロッド駆動機構２４を有する。押し込みロッド２５は、非磁性材料からなり、その先端部にはマグネット３２が設けられている。このマグネット３２は、ワークＷを吸着保持することができる永久磁石である。押し込みロッド２５が押し込み位置Ｒ２にあるとき、マグネット３２は、１つのマグネット３１の直上に重なり合うように配置される。
【0051】
本形態において、ロッド駆動機構２４はエアシリンダである。押し込みロッド２５はピストン２６に連結されており、エアの圧力を利用してピストン２６を径方向Ｙに動かすことによって、押し込みロッド２５を退避位置Ｒ１と押し込み位置Ｒ２との間で駆動することができる。なお、ロッド駆動機構２４として、エアシリンダ以外に、油圧シリンダや進退出力式電動モータなどの種々なものを採用することができる。
【0052】
図６に示されるように、ワーク供給装置１０２によるワーク保持動作では、ワークＷがワーク供給管２１の供給路２１ａに位置する状態で、ロッド駆動機構２４が押し込みロッド２５を退避位置Ｒ１から押し込み位置Ｒ２まで駆動する。これにより、このワークＷは、マグネット３２によって吸着保持された状態で、マグネット３２を介して押し込みロッド２５から受ける押圧力を利用してホルダ１０の入口開口部１２を通じてガイド空間１１に送り込まれる。
【0053】
図７に示されるように、ガイド空間１１に送り込まれたワークＷは、第１マグネットである３つのマグネット３１の磁力と、第２マグネットである１つのマグネット３２の磁力によって、ガイド空間１１におけるロッド部材１５の直下位置で一時的に保持される。この場合、マグネット３１とマグネット３２との協働でワークＷがガイド空間１１で保持される。その後、ロッド部材１５がワークＷを押圧しながらマグネット３２よりも下方まで駆動されると、このワークＷは４つのマグネット３１の磁力によって保持状態が維持される。その後のワーク供給動作及び溶接処理は、実施形態１の場合と同様である。
【0054】
実施形態２のワーク供給装置１０２によれば、押し込みロッド２５による押圧力を利用してワークＷをガイド空間１１に物理的に送り込む構造であるため、ワークＷの供給不良を抑制する効果を高めることができる。また、押し込みロッド２５の先端部にマグネット３２を設けることによって、ワークＷを押し込むときに、押し込みロッド２５に対するワークＷの位置ズレを防ぐことができる。また、マグネット３１とマグネット３２との協働でワークＷを保持するようにすれば、ホルダ１０の入口開口部１２からガイド空間１１へのワークＷの受け渡し動作の円滑化を図ることができる。
【0055】
その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。
【0056】
実施形態２のワーク供給装置１０２に特に関連する変更例として、ロッド駆動機構２４においてマグネット３２を省略して押し込みロッド２５がワークＷを直に押圧する構造を採用しても良い。
【0057】
（実施形態３）
図８に示されるように、実施形態３のワーク供給装置１０３は、ワークフィーダー２０Ｂの構造が、実施形態２のワーク供給装置１０２のワークフィーダー２０Ａのものと相違している。その他の構成は、実施形態２の場合と同様である。
図８に示されるように、実施形態３のワーク供給装置１０３は、ワークフィーダー２０Ｂの構造が、実施形態２のワーク供給装置１０２のワークフィーダー２０Ａのものと相違している。その他の構成は、実施形態２の場合と同様である。
【0058】
ワークフィーダー２０Ｂは、ワークフィーダー２０Ａと同様に、ワークＷをワーク供給管２８から入口開口部１２を通じてガイド空間１１に１つずつ順番に送り込むためのものである。ワーク供給管２８は、複数のワークＷを積み重ねて収容することができる筒状のものであり、筒軸方向Ｘに延びる収容空間２８ａを有する。収容空間２８ａは、１つのワークＷのみが移動できる大きさの断面形状を有する。
【0059】
図９に示されるように、ワーク供給装置１０３によるワーク保持動作では、ワーク供給管２８の収容空間２８ａに複数のワークＷが収容された状態で、ロッド駆動機構２４が押し込みロッド２５を退避位置Ｒ１から押し込み位置Ｒ２まで駆動する。これにより、ワーク供給管２８の収容空間２８ａで最下段に位置するワークＷは、マグネット３２によって吸着保持された状態で、マグネット３２を介して押し込みロッド２５から受ける押圧力によってホルダ１０の入口開口部１２を通じてガイド空間１１に送り込まれる。その後のワーク保持動作、ワーク供給動作及び溶接処理は、実施形態２の場合と同様である。
【0060】
実施形態３のワーク供給装置１０３によれば、ワークフィーダー２０Ｂの径方向Ｙの大きさを小さく抑えることができる。これにより、ワーク供給装置１０３をより小型化するのに有効である。
【0061】
その他、実施形態２と同様の作用効果を奏する。
【0062】
本発明は、上述の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変更が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【0063】
上述の実施形態では、ワークＷを保持するマグネット３１を永久磁石によって構成する場合について例示したが、これに代えて、電流が流れているときだけ磁石として機能する電磁石を使用することもできる。
【0064】
上述の実施形態では、電気抵抗溶接で使用するワーク供給装置１０１，１０２，１０３について例示したが、ワーク供給装置１０１，１０２，１０３を電気抵抗溶接以外の技術で使用することもできる。この場合、ワークＷは磁性を持つものであれば良く、ワークＷとしてリベット以外の部材を使用することができる。
【符号の説明】
【0065】
１０…ホルダ、 １１…ガイド空間、 １２…入口開口部、 １３…出口開口部、 １５…ロッド部材、 ２０，２０Ａ，２０Ｂ…ワークフィーダー、 ２１，２８…ワーク供給管、 ２２…ガス噴射機構、 ２４…ロッド駆動機構、 ２５…押し込みロッド、 ３１…マグネット（第１マグネット）、 ３２…マグネット（第２マグネット）、 １０１，１０２，１０３…ワーク供給装置、 Ｒ１…退避位置、 Ｒ２…押し込み位置、 Ｗ…ワーク、 Ｘ…筒軸方向、 Ｙ…径方向、 Ｚ…周方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】