向接合机供给螺母的螺母供给装置 技术领域 本发明涉及对作为接合机的点焊机或自动铆接机自动供给紧固于金属薄板的焊 接螺母或铆接螺母 (clinch nut) 的向接合机供给螺母的螺母供给装置， 特别是涉及适于可 靠地、 且自动地供给公称直径 M1.6 左右的微小直径的焊接螺母或铆接螺母的向接合机供 给螺母的螺母供给装置。
背景技术 作为向点焊机供给螺母的螺母供给装置， 作为现有技术公知有形成为如下的结构 的螺母供给装置 ： 多个螺母以相同的朝向并列且连续地被供给到向下倾斜的供给滑道中， 在该供给滑道的末端设有螺母送出口， 在引导杆的前端突出设置有保持销， 该引导杆配设 成与该螺母送出口交叉而能够朝斜下方往复移动， 所述保持销贯通到支承于上述螺母送出 口的上述螺母的螺纹孔中， 并将该螺母保持成穿起状 ( 串刺し状 )， 当上述引导杆朝斜下方 前进移动、 且上述保持销的前端接近移动至接合机的接合位置时， 由该保持销保持的上述 螺母与设在上述接合位置的定位销嵌合而被供给 ( 参照专利文献 1 ～ 2)。
利用上述现有的螺母供给装置供给的焊接螺母的用途主要是汽车工业领域， 螺纹 的公称直径为 M6 ～ M12。因此， 贯通于螺母的螺纹孔并保持该螺母的上述保持销的直径 比较大， 不存在由于该保持销前端的摆动而对上述螺母与上述定位销的嵌合带来障碍的情 况。
但是， 在所供给的螺母的公称直径在 M1.6 左右的微小直径的情况下， 由于该螺母 的螺纹孔的孔径也是 1.0mm 左右的小径， 因此上述保持销也变细， 存在由于该保持销前端 的摆动导致螺母无法与焊接机侧的定位销嵌合的可能性。并且， 由于这种螺母供给装置安 装于设在焊接机的附近的台架， 因此， 如果车间内的振动传递至焊接机侧、 或者台架侧， 则 会由于该振动而在上述保持销的前端产生微妙的摆动， 因此存在由于该保持销前端的摆动 而对螺母与上述定位销的嵌合带来障碍的问题。
专利文献 1 ： 日本特公昭 47-41655 号公报
专利文献 2 ： 日本实开昭 49-30534 号公报
发明内容 本发明的课题在于， 有效地防止上述保持销前端的摆动， 解决上述问题点， 提供一 种能够可靠地使由该保持销保持的螺母与焊接机等接合机的定位销嵌合的向接合机供给 螺母的螺母供给装置。
为了解决上述课题， 本发明提供一种向接合机供给螺母的螺母供给装置， 该向接 合机供给螺母的螺母供给装置形成为如下的结构 ： 多个螺母以相同的朝向并列且连续地被 供给到向下倾斜的供给滑道中， 在该供给滑道的末端设有螺母送出口， 在引导杆的前端突 出设置有保持销， 该引导杆与该螺母送出口交叉且配设成能够朝斜下方往复移动， 该保持 销贯通至支承于上述螺母送出口的上述螺母的螺纹孔中， 并将该螺母保持成穿起状， 当上
述引导杆朝斜下方前进移动、 且上述保持销的前端接近移动至接合机的接合位置时， 由该 保持销保持的上述螺母与设在上述接合位置的定位销嵌合而被供给， 上述向接合机供给螺 母的螺母供给装置的特征在于， 上述供给滑道由倾斜滑道和弯曲滑道构成， 上述倾斜滑道 在上端具有螺母送入口并朝斜下方倾斜， 上述螺母以接合面朝上的姿态被送入该螺母送入 口， 上述弯曲滑道连结于该倾斜滑道的下端， 且朝斜下方弯曲成弧状， 在设于上述弯曲滑道 的末端的上述螺母送出口设有螺母支承机构， 该螺母支承机构在使被送入上述螺母送出口 的上述螺母处于其接合面与上述引导杆的轴线大致正交的朝向斜下方的姿态下支承上述 螺母， 上述倾斜滑道、 上述弯曲滑道、 上述引导杆以及使该引导杆朝斜下方往复移动的驱动 单元设置于台架， 上述台架经由水平支承轴以能够转动调整的方式安装于支承部件， 并且， 上述支承部件形成为连结固定于上述接合机的结构， 当上述引导杆朝斜下方前进移动时， 上述保持销贯通至由上述支承机构支承的上述螺母的螺纹孔中并将上述螺母保持为穿起 状， 并且， 该保持销的前端接近移动至上述定位销的前端， 使由该保持销保持的上述螺母的 螺纹孔与上述定位销嵌合而进行供给。
第二方面所涉及的发明的特征在于， 上述引导杆以及使该引导杆朝斜下方往复移 动的驱动单元设置于上述台架， 并且， 上述倾斜滑道和上述弯曲滑道经由第二水平支承轴 以能够转动调整的方式安装于上述台架。 第三方面所涉及的发明的特征在于， 上述螺母支承机构具备一对能够开闭的卡定 爪体， 这一对卡定爪体在预定位置支承上述螺母。
第四方面所涉及的发明的特征在于， 上述引导杆的驱动单元是气缸， 通过使嵌装 于该引导杆的止挡件抵接于上述台架而限制上述引导杆的朝斜下方的前进位置， 以使得突 出设置于上述引导杆的前端的上述保持销的前端准确地朝上述接合装置的定位销的前端 接近移动的方式进行调整。
第五方面所涉及的发明的特征在于， 上述倾斜滑道以上表面侧开口的方式设置有 螺母通过槽， 形成为能够目视位于上述螺母通过槽内的螺母的构造。
发明效果
对于本发明的螺母供给装置， 螺母的供给滑道由倾斜滑道和弯曲滑道构成， 上述 倾斜滑道在上端具有螺母送入口并朝斜下方倾斜， 上述螺母以接合面朝上的姿态被送入螺 母送入口， 上述弯曲滑道连结于该倾斜滑道的下端， 且朝斜下方弯曲成弧状， 因此， 能够接 近接合位置配设上述弯曲滑道， 而不会干涉上述接合机的动作， 能够使从设在该弯曲滑道 的末端的上述螺母送出口到设在上述接合位置的上述定位销的离开距离缩短至最小限度， 能够缩短上述引导杆的前进移动距离， 由此， 能够防止突出设置于该引导杆的前端的较细 的上述保持销的前端的摆动， 并且， 由于用于设置上述倾斜滑道、 上述弯曲滑道、 上述引导 杆以及使该引导杆朝斜下方往复移动的驱动单元的上述台架经由上述支承部件连结固定 于上述接合机， 因此， 能够防止由振动引起的彼此之间的离开距离的微小变位， 能够有效地 防止由突出设置于上述引导杆的前端的上述保持销前端的振动引起的摆动， 由此， 起到能 够可靠地使由上述保持销保持的上述螺母与上述定位销嵌合的效果。
根据第二方面所涉及的发明， 能够容易地相对于上述保持销对设在上述弯曲滑道 的末端的上述螺母送出口的位置进行微调， 使用、 操纵便利。
根据第三方面所涉及的发明， 能够在预定位置准确地支承被送入上述螺母送出口
的最前面的螺母， 能够可靠地利用上述保持销保持上述螺母。
根据第四方面所涉及的发明， 在采用气缸作为上述引导杆的驱动单元的情况下， 能够利用嵌装于上述引导杆的上述止挡件准确地对突出设置于上述引导杆的前端的上述 保持销的前进位置进行调整。
根据第五方面所涉及的发明， 能够容易地目视确认被送入上述倾斜滑道的上述螺 母是否以正确的姿态被输送。 附图说明
图 1 是示出将本发明的螺母供给装置应用于点焊机的实施例 1 的局部剖切主视图。 图 2 是沿着图 1 的 2-2 线的剖视放大图。
图 3 是沿着图 1 的 3-3 线的剖视放大图。
图 4 是图 1 的主要部分放大纵剖视图。
图 5 是沿着图 4 的 5-5 线的箭头方向观察的图， 是螺母支承机构的主视图。
图 6 是图 5 的用虚线表示的圆形部分的放大图。
图 7 是沿着图 5 的 7-7 线的箭头方向观察的图， 是螺母支承机构的俯视图。
图 8 是图 7 的用虚线表示的圆形部分的放大图。
图 9 是示出上述螺母支承机构的动作状态的俯视图。
图 10 是图 9 的用虚线表示的圆形部分的放大图。
图 11 是示出使由图 1 所示的本发明的螺母供给装置的保持销保持的焊接螺母与 设于点焊机的接合位置的定位销嵌合的工序的说明图， (a) 示出保持销接近移动至定位销 的状态， (b) 示出使由保持销保持的螺母与定位销嵌合的状态， (c) 示出螺母与定位销的嵌 合完毕后的状态。
图 12 是示出将本发明的螺母供给装置应用于对自动铆接机供给铆接螺母的实施 例 2 所涉及的保持销接近移动至定位销的状态的说明图。
图 13 是示出使由上述保持销保持的铆接螺母与定位销嵌合的状态的说明图。
图 14 是示出对与上述定位销嵌合后的铆接螺母进行铆接而将该铆接螺母紧固于 金属薄板的铆接工序的说明图。
标号说明
1： 点焊机 ； 2： 支承臂 ； 3： 下侧电极 ； 4： 上侧电极 ； 5： 定位销 ； 10 ： 螺母供给装置 ； 11 ： 供给滑道 (chute) ； 12 ： 倾斜滑道 ； 13 ： 弯曲滑道 ； 14 ： 螺母送入口 ； 15 ： 螺母送出口 ； 16、 18 ： 螺母通过槽 ； 17、 19 ： 盖板 ； 20 ： 引导杆 ； 21 ： 保持销 ； 22 ： 台架 ； 23 ： 前壁板 ； 25 ： 气缸 ； 28 ： 止挡件 ； 29 ： 托架 ； 30 ： 支承托架 ； 31 ： 螺栓· 螺母 ( 第二水平支承轴 ) ； 32 ： 支承托架 ； 33 ： 支承部件 ； 34 ： 托架 ； 35 ： 螺栓·螺母 ( 第一水平支承轴 ) ； 36 ： 夹紧机构 ； 40 ： 螺母支承 机构 ； 41 ： 安装托架 ； 42 ： 通孔 ； 43 ： 触摸传感器 ； 45 ： 卡定爪体 ； 46 ： 枢转支承销 ； 47 ： 卡定凹 部； 48 ： 臂； 49 ： 拉伸弹簧 ； 50 ： 止挡销 ； 60 ： 焊接螺母 ( 螺母 ) ； 61 ： 螺纹孔 ； 62 ： 接合面 ； 63 ： 焊接突起 ； 65 ： 金属薄板 ； 71 ： 铆接模 ； 72 ： 铆接冲头 ； 73 ： 定位销 ； 80 ： 铆接螺母 ； 81 ： 螺纹 孔； 82 ： 铆接用圆筒部 ； 85 ： 金属薄板。
具体实施方式
以下， 根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[ 实施例 1]
图 1 至图 11 示出将本发明的螺母供给装置应用于点焊机中的焊接螺母的供给作 业的实施方式。
点焊机 1 具备 ： 下侧电极 3， 该下侧电极 3 固定于主体的支承臂 2 ； 以及上侧电极 4， 该上侧电极 4 与上述下侧电极 3 对置配置， 且能够上下往复移动。在下侧电极 3 的上端 部设有定位销 5， 该定位销 5 与后述的焊接螺母 60 嵌合以支承该焊接螺母 60。如图 11(a) 所示， 该定位销 5 以能够上下移动的方式嵌插于下侧电极 3， 并由推压弹簧 6 随意地施力而 朝上方突出。
焊接螺母 ( 以下称为螺母 )60 由不锈钢制作， 形成为公称直径 M1.6 左右的微小尺 寸， 且该焊接螺母 60 的螺纹孔 61 的内径也是 1.0mm 左右的微小直径， 在接合面 62 突出设 置有多个焊接突起 63( 参照图 2 ～图 4)。
供给滑道 11 构成螺母供给装置 10 的主要部分， 并连续地引导输送螺母 60， 该供给 滑道 11 由倾斜滑道 12 和弯曲滑道 13 构成， 倾斜滑道 12 在上端具有螺母送入口 14， 并以 朝斜下方倾斜的方式配设， 弯曲滑道 13 连结于该倾斜滑道 12 的下端， 并朝斜下方弯曲成弧 状， 在弯曲滑道 13 的末端设有螺母送出口 15。 如图 2 所示， 倾斜滑道 12 形成为如下的构造 ： 以在上表面侧开口的方式设有螺母 通过槽 16， 螺母 60 以接合面 62 朝上的姿态从螺母送入口 14 被连续地送入， 能够更容易地 目视确认通过螺母通过槽 16 内部的螺母 60。螺母通过槽 16 的开口由盖板 17 局部覆盖， 以 防止螺母 60 难以预料地从螺母通过槽 16 脱落。
如图 3 所示， 弯曲滑道 13 形成为如下的结构 ： 以在侧面侧开口的方式设有螺母通 过槽 18， 通过倾斜滑道 12 被送入的螺母 60 逐渐改变至接合面 62 朝向斜下方的姿态并被送 入螺母送出口 15( 参照图 4)。螺母通过槽 18 的开口也由盖板 19 局部覆盖， 以防止螺母 60 难以预料地从螺母通过槽 18 脱落。
如后所述， 在弯曲滑道 13 的末端部设有螺母支承机构 40， 该螺母支承机构 40 将被 送入螺母送出口 15 的螺母 60 支承于预定位置。
引导杆 20 配设成与螺母送出口 15 交叉且能够朝斜下方往复移动， 在该引导杆 20 的前端突出设置有保持销 21， 该保持销 21 贯通至支承于螺母送出口 15 的螺母 60 的螺纹 孔 61 中， 并将该螺母 60 保持成穿起状。该引导杆 20 经由衬套 24 以沿轴向滑动自如的方 式贯通并支承于台架 22 的前壁板 23， 该引导杆 20 的后端部经由调节连接件 27 与固定装配 于台架 22 的后部的气缸 25 的活塞杆 26 联动连结， 从而能够通过气缸 25 使该引导杆 20 沿 轴向往复移动。并且， 当引导杆 20 前进移动时， 嵌插于引导杆 20 的后端部的止挡件 28 抵 接于台架 22 的前壁板 23， 从而准确地限制该引导杆 20 的前进位置。用于支承倾斜滑道 12 和弯曲滑道 13 的托架 29 紧固并立设于台架 22。
对于倾斜滑道 12 和弯曲滑道 13， 安装固定于倾斜滑道 12 的中间部位的支承托架 30 经由兼作水平支承轴的螺栓· 螺母 31 连接支承于托架 29， 该倾斜滑道 12 和弯曲滑道 13 被安装成能够以螺栓· 螺母 ( 第二水平支承轴 )31 作为支点相对于台架 22 进行转动调整， 能够容易地相对于引导杆 20 的前端的保持销 21 对设在弯曲滑道 13 的末端的螺母送出口
15 的位置进行微调。并且， 在台架 22 安装固定有支承托架 32， 以利用支承部件 33 支承该 台架 22。
在支承部件 33 紧固并立设有用于支承台架 22 的托架 34， 台架 22 的支承托架 32 经由兼作水平支承轴的螺栓·螺母 35 连结支承于托架 34， 台架 22 被安装成能够相对于支 承部件 33 以螺栓·螺母 ( 第一水平支承轴 )35 为支点进行转动调整。
支承部件 33 经由夹紧机构 (clamp)36 安装固定于点焊机 1 的支承臂 2。因此， 用 于设置倾斜滑道 12、 弯曲滑道 13、 引导杆 20 以及作为引导杆 20 的驱动单元的气缸 25 的台 架 22 经由支承部件 33 直接连结固定于点焊机 1。进而， 通过以兼作第一水平支承轴的螺 栓·螺母 35 为支点对台架 22 进行转动调整， 从而当引导杆 20 前进移动时， 能够使保持销 21 的前端准确地朝定位销 5 的前端接近移动。
参照图 4 至图 10 对设在弯曲滑道 13 的末端部的螺母支承机构 40 进行说明。 该螺 母支承机构 40 紧固于弯曲滑道 13 的末端部， 且包括覆盖螺母进出口 15 的底部侧的 L 字形 的安装托架 41。在该安装托架 41 中设有与螺母送出口 15 吻合的通孔 42( 参照图 4)。并 且， 触摸传感器 43 经由绝缘体 44 嵌插于安装托架 41 的底部， 被送入螺母送出口 15 的最前 面的螺母 60 抵接于触摸传感器 43 而被检测， 并抵接支承于该触摸传感器 43。 另外， 配设于 螺母送出口 15 的两侧的一对卡定爪体 45、 45 经由枢转支承销 46、 46 以能够转动的方式安 装于安装托架 41。两个卡定爪体 45、 45 形成为相对置的前部尖细的形状， 且相对置地设有 卡定凹部 47、 47， 该卡定凹部 47、 47 与位于螺母送出口 15 的螺母 60 的两侧部分卡合并支承 该螺母 60 的两侧部分。在两个卡定爪体 45、 45 的外侧端紧固有朝前方延伸的臂 48、 48， 如 图 7 和图 8 所示， 利用张紧架设于两臂 48、 48 的拉伸弹簧 49 朝两个卡定爪体 45、 45 的前端 相对置地接近的关闭位置施力。图中 50、 50 是止挡销， 该止挡销与两个卡定爪体 45、 45 抵 接并对两个卡定爪体 45、 45 进行限制， 以使两个卡定爪体 45、 45 停止在关闭位置， 该止挡销 形成为调整螺钉销的形态且装配于安装托架 41。
当两个卡定爪体 45、 45 位于关闭位置时， 被送入螺母送出口 15 并抵接支承于触摸 传感器 43 的螺母 60 的两侧部分与卡定凹部 47、 47 卡合， 以阻止螺母 60 从螺母送出口 15 脱落。另一方面， 当引导杆 20 朝斜下方前进移动时， 突出设置于该引导杆 20 的前端的保持 销 21 贯通由螺母送出口 15 支承的螺母 60 的螺纹孔 61， 将该螺母 60 保持成穿起状， 并且， 当引导杆 20 前进移动时， 如图 9 和图 10 所示， 利用由保持销 21 保持的螺母 60 克服拉伸弹 簧 49 的作用力将两个卡定爪体 45、 45 推开， 并通过通孔 42 将螺母 60 从弯曲滑道 13 推出。 另外， 当引导杆 20 朝斜下方前进移动时， 如图 11 所示， 在保持销 21 的前端接近点焊机 1 的 定位销 5 的前端的位置处， 引导杆 20 停止 ( 参照图 11(a))。接着， 如图 11(b) 所示， 由保持 销 21 保持的螺母 60 伴随着惯性力通过自重而落下移动， 使该螺母 60 的螺纹孔 61 与定位 销 5 嵌合而进行供给。
然后， 引导杆 20 后退移动至图 1 和图 4 中以实线所示的位置并停止， 准备进行下 次的螺母供给作业。
另一方面， 如图 11(c) 所示， 当螺母 60 与定位销 5 嵌合时， 上侧电极 4 下降， 将螺 母 60 和定位销 5 一起压下， 在将螺母 60 按压于预先与定位销 5 嵌合并载置于下侧电极 3 的金属薄板 65 的状态下通电， 使焊接突起 63 熔敷从而螺母 60 被焊接于金属薄板 65。
[ 实施例 2]图 12 至图 14 示出将本发明的螺母供给装置应用于对自动铆接机供给铆接螺母 80 的实施方式。螺母供给装置自身的结构与上述的实施例 1 相同， 因此省略说明。
图 12 示出作为自动铆接机的主要部分的铆接模 71 和铆接冲头 72， 该铆接冲头 72 在该铆接模 71 的上方与铆接模 71 对置配置， 且能够通过冲压机等上下移动。定位销 73 以 能够上下滑动的方式嵌插于铆接模 71。如图 14 所示， 该定位销 73 由内置于铆接模 71 的推 压弹簧 74 朝上方施力。
并且， 在铆接模 71 的上端面设有铆接作业凹部 75。
铆接螺母 80 由不锈钢制作， 在紧固接触面侧与螺纹孔 81 呈同心状地突出设置有 铆接用圆筒部 82， 是螺纹公称直径在 M1.6 左右的微小螺纹。
如图 12 所示， 当引导杆 20 朝斜下方前进移动、 且保持销 21 在接近定位销 73 的前 端的位置停止时， 由保持销 21 保持的铆接螺母 80 伴随着惯性力通过自重而落下移动， 如图 13 所示， 该铆接螺母 80 的螺纹孔 81 从铆接用圆筒部 82 侧与定位销 73 嵌合从而进行供给， 上述保持销 21 贯通铆接螺母 80 的螺纹孔 81 并将该铆接螺母 80 保持成穿起状。接着， 引 导杆 30 后退移动至待机位置。
另一方面， 预先使定位销 73 与设于金属薄板 85 的安装孔 86 嵌合并将金属薄板 85 载置于铆接模 71 的上端面， 如图 14 所示， 铆接冲头 72 下降而将铆接螺母 80 和定位销 73 一起压下， 在铆接螺母 80 的铆接用圆筒部 82 贯通安装孔 86 之后， 如果进一步利用铆接冲 头 72 按压铆接螺母 80， 则铆接用圆筒部 82 通过定位销 73 的下部扩大的圆锥台形状侧面 76 朝半径方向铆接变形， 从而铆接螺母 80 被铆接结合于金属薄板 85。 产业上的可利用性
本发明适用于对作为接合机的点焊机或者自动铆接机供给公称直径在 M1.6 左右 的微小尺寸的焊接螺母或者铆接螺母。