JP3018461B2 - 自動組立て装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動組立て装置に係り、とくに旋回式のピッ
クアンドプレース機構から成る自動組立て装置に関す
る。

〔発明の概要〕

旋回式のピックアンドプレース機構において、部品を
把持するチャックの駆動力と、ピックアンドプレース機
構のセンタシャフト上を上下に移動するフランジスリー
ブとセンタシャフト上に回動可能に取付けられているチ
ャック開閉レバーとを介して伝達するようにしたもので
あって、ダイレクトハンドのチャックの動作を旋回およ
び上下動に連動させたカム駆動で対応できるようにした
ものである。

〔従来の技術〕

自動組立てのために、ピックアンドプレース機構が用
いられている。ピックアンドプレース機構は所定の位置
からチャック手段によって部品を取上げるとともに、チ
ャックされた部品を移動して所定の組立て位置に移動
し、ここで部品をチャックから解放して所定の位置に挿
入あるいは配置するようにしたものである。そして従来
の旋回式ピックアンドプレース機構は、旋回および上下
動をカム機構によって行なうとともに、部品を把持する
ためのチャックの開閉は、エアシリンダやソレノイドプ
ランジャを用いるようにしていた。なおチャックの駆動
にカムを用いたものにおいては、旋回および上下動する
ピックアンドプレース機構のセンタシャフトを中空とし
て、その中にチャックを駆動させるシャフトを挿通する
ようにしたものも提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

チャックの開閉をエアシリンダあるいはソレノイドプ
ランジャを用いて行なうようにすると、チャックの駆動
の制御のために電気的な手段に依存することになり、高
速動作の際における追随に問題を生ずる。また信頼性の
点でもトラブルの要因となっている。これに対してセン
タシャフトの中を挿通する駆動軸によってチャックを開
閉するようにしたものは、ピックアンドプレース機構の
下部の構成が複雑になるとともに、センタシャフトに穴
をあけなければならないために、その直径が大きくな
り、サイズに制約が生ずる。またダブルハンドのチャッ
クには応用し難い等の問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
って、全体の構成をシンプルにししかもチャックの駆動
を機械的に行なうことにより、高速かつ信頼性の高い動
作を可能にするようにした自動組立て装置を提供するこ
とを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、旋回可能な保持アームと、 前記保持アームを旋回および昇降させる昇降駆動ユニ
ットと、 前記保持アームの両端にそれぞれ開閉自在に設けられ
ているチャックと、 前記保持アーム上においてその中心部であって前記昇
降駆動ユニットの主軸の上方位置において回動支点を中
心として回動自在に取付けられており、一方に回動され
ると前記保持アームの一端のチャックを開くとともに他
端のチャックを閉じ、他方に回動されると前記保持アー
ムの他端のチャックを開くとともに一端のチャックを閉
じるチャック開閉レバーと、 前記チャック開閉レバーを前記保持アーム上において
前記回動支点を中心として回動させて前記チャックの開
閉の駆動を行なう開閉駆動手段と、 をそれぞれ具備し、 前記保持アームの旋回方向の第１の位置で前記開閉レ
バーが他方に回動されて一端のチャックが閉じて自動組
立てを行なう部品を保持すると、前記保持アームの旋回
方向の180゜離れた反対側の位置で前記開閉レバーが他
端のチャックを開いて部品を解放して組立てを行なうよ
うにし、その後に前記保持アームが180゜旋回すると前
記開閉レバーが一方に回動されて前記保持アームの両端
のチャックがそれぞれ逆の動作を行なうようにしたこと
を特徴とする自動組立て装置に関するものである。

〔作用〕

従って保持アームの一端に取付けられている一方のチ
ャックを他方に回動する開閉レバーによって閉じて第１
の位置で部品を保持するとともに、上記保持アームを昇
降駆動ユニットによって上昇させながら180゜旋回さ
せ、ここで開閉レバーを一方に回動して上記一方のチャ
ックを開き、部品をアンクランプして挿入あるいは配置
した後に、上記保持アームを180゜旋回させながら下降
して初期状態に戻ることにより、１サイクルの動作が行
なわれる。そしてこのときに保持アームの他端に設けら
れている他方のチャックによって上記の動作と反対の動
作を行なうことによって、部品の保持と組立ての動作が
交互に繰返され、これによって部品を自動組立てが行わ
れることになる。

〔実施例〕

第４図は本発明の一実施例に係る自動組立て装置を適
用したテープカセットの組立てラインを示すものであっ
て、この組立てラインは原料の搬送路に沿って分割ユニ
ット11、ガイドローラ挿入ユニット12、シールド板挿入
ユニット13、リーフスプリング挿入ユニット14、オイル
・アルコール塗布ユニット15、シート挿入ユニット16、
欠品検査ユニット17、不良品排出ユニット18、パスメー
キングスプール挿入部19、ハーフ合体ユニット20、ねじ
締めユニット21、完成品検査ユニット22、および不良品
検査ユニット23が配されており、分割ユニット11の手前
から一対のハーフを供給するとともに、上記の各ユニッ
トによって順次組立てを行なうようにしており、これに
よってテープカセットの自動組立てを可能にしている。

つぎにこの組立てラインのシールド板挿入ユニットを
構成するピックアンドプレース機構を第１図および第２
図によって説明する。この機構はセンタシャフト27を備
えている。センタシャフト27は昇降駆動ユニット28上に
設けられており、このユニット28によって上下動と回転
運動を行なうようになっている。なお回転運動はユニッ
ト28内のカム29によって行なわれるようになっている。
そしてセンタシャフト27上にはチャックベースから成る
保持アーム30が取付けられている。そして保持アーム30
の両側にはチャック機構31がそれぞれ取付けられてい
る。

チャック機構31は左右一対のチャックアーム32を具備
し、これらがばね33によって互いに近接する方向に付勢
されている。またチャックアーム32はリンク34の先端部
に設けられている切欠き35に受入れられるコロ36を備え
ている。そしてリンク34はピン37によって昇降板38に回
動可能に支持されている。昇降板38上にはコロ39が回転
自在に取付けられている。そしてこのコロ39はチャック
開閉レバー40の両端に取付けられている押圧片41によっ
て押圧されるようになっている。なおチャック開閉レバ
ー40は上記センタシャフト27の上端に設けられている交
点ピン42によって回動可能に支持されるようになってい
る。

センタシャフト27上にはフランジスリーブ44が摺動可
能にスライドベアリング45を介して取付けられている。
そしてこのフランジスリーブ44の下端部の外周面には溝
46が形成されており、この溝46内にはチャック駆動レバ
ー47のコロ48が受入れられている。またフランジスリー
ブ44の上端のフランジにはピン49が植設されており、こ
のピン49は保持アーム30上のガイド50によって案内され
るとともに、チャック開閉レバー40とピン51を介して連
結されている。また保持アーム30の下側にはワーク位置
決めピン54が植設されている。これに対して保持アーム
30上には異常挿入検出センサ55が取付けられている。

以上のような構成において、第１図に示す保持アーム
30上の左右一対のチャック機構31の内の右側チャック機
構31は開かれるとともに、左側のチャック機構31は閉じ
た状態にある。そして右側の開かれたチャック機構31の
チャックアーム32がシールド板60を受入れる。この状態
においてチャック駆動レバー47がフランジスリーブ44を
第１図に示すように上方へ押上げる。従ってこのフラン
ジスリーブ44の上端に取付けられているピン49がチャッ
ク開閉レバー40を押上げ、このレバー40を支点ピン42を
中心として第１図において反時計方向に回動させる。す
ると右側のチャック機構31のコロ39からチャック開閉レ
バー40の押圧片41が離間するために、左側のチャックア
ーム32はばね33によって閉じる。従って右側のチャック
機構31によってシールド板60がクランプされる。

この後に昇降駆動ユニット28がセンタシャフト27を上
昇させる。そしてこのときに駆動ユニット28内に設けら
れているカム29によってセンタシャフト27を180゜旋回
させる。なおこのときにセンタシャフト27に対するフラ
ンジスリーブ44の相対運動は起らず、これによって右側
のチャック機構31は閉じたままの状態を維持する。

保持アーム30がセンタシャフト27とともに180゜旋回
し、左右のチャック機構31が互いに入替った状態で、昇
降駆動シャフト28によってセンタシャフト27とともに全
体の機構が下降する。なおこのときにはカム29が作用せ
ず、下降動作のみが行なわれる。そしてこの後にチャッ
ク駆動レバー47がフランジスリーブ44を下降させ、チャ
ック開閉レバー40を支点ピン42を中心として時計方向に
回動させる。従ってこのレバー40の左側の先端部に設け
られている押圧片41がコロ39を押すことになる。これに
よって昇降板38が下降し、リンク34を介して一対のチャ
ックアーム32をばね33に抗して開くことになる。従って
左側のチャック機構31のアーム32が開かれ、このチャッ
クアーム32に保持されているシールド板60が解放され
る。シールド板60はハーフ搬送レール58によって供給さ
れたカセットハーフ59上に挿入されることになり、これ
によって一連の挿入動作が完了する。

このような動作を１サイクルとして左右のチャック機
構31は互いに逆の動作をするとともに、これらを繰返す
ことによって、シールド板60を順次カセットハーフ59に
挿入する動作を行なうようになる。このような動作をタ
イミング線図で示したものが第３図である。この線図の
ように、チャック駆動レバー47の動作はセンタシャフト
とともに挿入ユニット13が昇降する動作と同期したもの
となり、保持アーム30が下降した状態にあるときにチャ
ック32の開閉のための独自動作を行なうようになる。な
おこの機構において、チャック32の旋回および昇降機構
は昇降駆動ユニット28内に設けられる。またチャック駆
動レバー47を駆動する機構はここでは省略されている
が、下側に設けられているカムによって行なわれるよう
になっている。

このような機構の特徴は、一対のチャック機構31が設
けられており、一方のチャック機構31によってシールド
板60の取込みを行なうときに、他方のチャック機構31が
シールド板60のハーフ59への挿入を同時に行なうように
している。またユニット13の旋回、昇降、およびチャッ
ク動作が総てカムによる同期動作となり、高速の組立て
に対応が可能となる。さらには１式のカム駆動機構によ
って、一対のチャック機構31の動作を行なうことができ
るようになる。チャックアーム32の開閉の微調整は、チ
ャック開閉レバー40の先端部に設けられている押圧片41
の取付けを調整することによって可能になる。またシー
ルド板60の異常挿入時は、チャック機構32がすぐ開く構
造にしている。またこの機構はセンタシャフト27を利用
してフランジスリーブ44を外部から駆動する方式を採用
しているために、ユニット13の旋回および昇降のための
センタシャフト27は、市販のオシレートハンドラをも利
用することができる。またこの機構は一方のチャック機
構31のみを使用するシングルハンドチャックとしても利
用可能である。

このような自動組立て装置の利点は、ダブルハンドで
かつチャック機構31の駆動がカム動作のために、高速で
組立てを行なうことができるとともに、信頼性の高い組
立て作業が可能になる。また部品60の異常挿入時には、
チャック機構31はすぐ開く構造となっているために、安
全性が高い。しかも全体の構造をシンプルに構成すると
ともに、そのコストの低減を図ることが可能になる。

〔発明の効果〕

以上のように請求項１の発明は、旋回可能な保持アー
ムと、保持アームを旋回および昇降させる昇降駆動ユニ
ットと、保持アームの両端にそれぞれ開閉自在に設けら
れているチャックと、保持アーム上においてその中心部
であって昇降駆動ユニットの主軸の上方位置において回
動支点を中心として回動自在に取付けられており、一方
に回動されると保持アームの一端のチャックを開くとと
もに他端のチャックを閉じ、他方に回動されると保持ア
ームの他端のチャックを開くとともに一端のチャックを
閉じるチャック開閉レバーと、チャック開閉レバーを保
持アーム上において回動支点を中心として回動させてチ
ャックの開閉の駆動を行なう開閉駆動手段と、をそれぞ
れ具備し、保持アームの旋回方向の第１の位置で開閉レ
バーが他方に回動されて一端のチャックが閉じて自動組
立てを行なう部品を保持すると、保持アームの旋回方向
の180゜離れた反対側の位置で開閉レバーが他端のチャ
ックを開いて部品を解放して組立てを行なうようにし、
その後に保持アームが180゜旋回すると開閉レバーが一
方に回動されて保持アームの両端のチャックがそれぞれ
逆の動作を行なうようにしたものである。

従ってこのような構成によれば、高速でかつ信頼性の
高い組立て作業を自動的に行なうことが可能になる。ま
た全体の構造のシンプルに構成することができ、これに
よってコストの低減が図られることになる。

とくに保持アーム上において回動支点を中心として回
動自在に設けられているチャック開閉レバーによって保
持アームの両端のチャックが互いに逆の動作を行なうよ
うにそれぞれ操作することが可能になり、このような構
成によれば、保持アームの旋回方向の180゜異なる位置
に取付けられている両端のチャックの内の一方を閉じ、
このチャックによって部品を把持し、同時に他方のチャ
ックを開き、このチャックによって部品を解放する動作
を交互に行なわせることが可能になり、駆動機構が１つ
で済み、構成が簡単になり、しかも高速でかつ信頼性の
高い自動組立てが達成される。

請求項２の発明は、昇降駆動ユニットの主軸に対して
回転および摺動自在に取付けられているフランジスリー
ブと、該フランジスリーブを主軸に沿って上下方向に摺
動させるチャック駆動部材と、保持アーム上に昇降自在
に取付けられ、フランジスリーブの摺動運動をチャック
開閉レバーに伝達して該チャック開閉レバーを保持アー
ム上において回動支点を中心として回動させる伝達部材
と、によって開閉駆動手段が構成されるようにしたもの
である。

従ってチャック駆動部材によって主軸上でフランジス
リーブをこの主軸に沿って上下方向に摺動させると、こ
のフランジスリーブの摺動運動が伝達部材を介してチャ
ック開閉レバーに伝達され、保持アーム上においてチャ
ック開閉レバーが回動支点を中心として回動動作を行な
うようになる。このような回動動作によって、保持アー
ムの両端に設けられている２組のチャックを交互にかつ
互いに逆の動作をするように開閉することが可能にな
り、高速動作が可能でかつ信頼性の高い部品の保持と解
放とを行なう自動組立て装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る自動組立て装置の要部
正面図、第２図は同要部平面図、第３図はシールド板の
挿入動作を示すタイミング線図、第４図はテープカセッ
トの組立て装置の全体の構成を示す外観斜視図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 27……センタシャフト 28……昇降駆動ユニット 30……保持アーム（チャックベース） 31……チャック機構 39……コロ 40……チャック開閉レバー 44……フランジスリーブ 47……チャック駆動レバー 49……ピン

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−292991（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−221700（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−142798（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−241099（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】旋回可能な保持アームと、 前記保持アームを旋回および昇降させる昇降駆動ユニッ
   トと、 前記保持アームの両端にそれぞれ開閉自在に設けられて
   いるチャックと、 前記保持アーム上においてその中心部であって前記昇降
   駆動ユニットの主軸の上方位置において回動支点を中心
   として回動自在に取付けられており、一方に回動される
   と前記保持アームの一端のチャックを開くとともに他端
   のチャックを閉じ、他方に回動されると前記保持アーム
   の他端のチャックを開くとともに一端のチャックを閉じ
   るチャック開閉レバーと、 前記チャック開閉レバーを前記保持アーム上において前
   記回動支点を中心として回動させて前記チャックの開閉
   の駆動を行なう開閉駆動手段と、 をそれぞれ具備し、 前記保持アームの旋回方向の第１の位置で前記開閉レバ
   ーが他方に回動されて一端のチャックが閉じて自動組立
   てを行なう部品を保持すると、前記保持アームの旋回方
   向の180゜離れた反対側の位置で前記開閉レバーが他端
   のチャックを開いて部品を解放して組立てを行なうよう
   にし、その後に前記保持アームが180゜旋回すると前記
   開閉レバーが一方に回動されて前記保持アームの両端の
   チャックがそれぞれ逆の動作を行なうようにしたことを
   特徴とする自動組立て装置。
2. 【請求項２】前記昇降駆動ユニットの主軸に対して回転
   および摺動自在に取付けられているフランジスリーブ
   と、該フランジスリーブを前記主軸に沿って上下方向に
   摺動させるチャック駆動部材と、前記保持アーム上に昇
   降自在に取付けられ、前記フランジスリーブの摺動運動
   を前記チャック開閉レバーに伝達して該チャック開閉レ
   バーを前記保持アーム上において回動支点を中心として
   回動させる伝達部材と、によって前記開閉駆動手段が構
   成されることを特徴とする請求項１に記載の自動組立て
   装置。