JPH01188237A - 組立ロボット用ハンドホルダ - Google Patents

組立ロボット用ハンドホルダ

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JPH01188237A
JPH01188237A JP1237688A JP1237688A JPH01188237A JP H01188237 A JPH01188237 A JP H01188237A JP 1237688 A JP1237688 A JP 1237688A JP 1237688 A JP1237688 A JP 1237688A JP H01188237 A JPH01188237 A JP H01188237A
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ring
collet
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annular workpiece
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、自動組立に使用する組立ロボット用ハンドに
関し、特に環状リングのねじ締め用の口ポットハンドに
関する。
「従来技術およびその問題点」 例えば光学レンズ部品の固定に用いるねじ込み式の環状
押え環(ワーク)をワーク整列パレットからチャッキン
グし、組付位置まで搬送し、相手部品にねじ込む組立ロ
ボットのロボットハンドは従来、いわゆるコレットチャ
ック方式が採用されていた。
第7図はこの種の組立ロボット 200の一例を示す全
体の斜視図である。この組立ロボット 200は、スカ
ラータイプの組立ロボットで、ハンド上下用シリンダ2
01によってロボットハンド300のハンドホルダ10
0に上下運動を与え、押出ロッド用シリンダ203によ
りハンドホルダ100のコレットに開閉運動を与えてワ
ークを保持開放し、ねじ締め用モータ202でワークに
回転運動を与えるものである。
第8図は本発明の対象とするハンドホルダ!00の従来
例である。押出ロッド用シリンダ203が押出ロッド 
110を下降させ、該ロッド110がアイドル109を
下方に押圧している状態では、コレット開閉リング10
1が下方に押圧され、そのテーバ面101aがコレット
 +02のテーバ面102aから離れている。このため
コレット +02の脚部102bは自身の弾性により閉
じる。この状態からハンド上下用シリンダ2旧によって
ハンドホルダ100全体が下降し°てコレット 102
の脚部lθ2bを環状ワーク50の内周内に位置させる
。ワーク50はその外周に精密雄ねじ50bを有し、か
つ直径方向の対向する2ケ所にカニメドライバと称する
環状の特殊ドライバの突起と噛み合うカニメ溝50aを
有する。
この状態において押出ロッド 110が上方へ退避する
と、コレット開閉リング101、コレット開閉軸106
およびコレット開閉リング101がチャッキングばね1
08の付勢力で上方へ移動する。すると開I+Aリング
+01のテーバ面+01aがコレット102のテーバ面
+02aを押圧して脚部102bを開き、環状ワーク5
0をチャックする。環状ワーク5oはこのチャック状態
のまま組立ロボット 200により所定位置に運ばれ、
その後ワーク組付部品51上に下降する。その後ねじ締
め用モータ202によってコレット 102を回転させ
て、ねじ締めを行なう。
ところがこの従来装置で、安定したチャッキングおよび
ねじ締めを行なうには、チャッキング力を強くしなけれ
ばならず、環状ワーク50を変形させるおそれがあった
。特に光学レンズ要素の固定に用いる環状の環状ワーク
50は薄肉で変形しやすく、かつその外周のねじは、光
学性能上精密ねじであるため、僅かな変形でもねじ込み
が不可能になってしまう。この欠陥は、光学レンズ要素
の自動組立に対して大きな障害になってい・た。
「発明の目的」 本発明は、このような従来の組立ロボット用ハンドホル
ダについての問題意識に鑑み、特にカニメ溝を有する環
状ワークについて、その形状や材質を問うことなく、例
えばエンジニアリングプラスチックからなるワークでも
無用な変形を与える゛ことなくチャッキングおよびねじ
締め動作ができるハンドホルダを得ることを目的とする
「発明の概要」 本発明は、カニメ溝を有する環状ワークのチャッキング
およびねし締め回転について研究の結果、搬送および位
置決めのためのチャッキングは従来のコレットチャック
方式で行ない、ねじ込みのための回転はカニメ溝を利用
して行なえば、チャッキング力は小さくてすみ、ワーク
を変形させることがないという着想に基づいて完成され
たものである。
すなわち本発明は、基本的には、直径上に位置する一対
のカニメ溝と外周の雄ねじとを有する環状ワークをチャ
ッキングし、かつこの環状ワークにねじ締め用の回転を
与える組立ロボット用ハンドホルダにおいて、環状ワー
クの内周部に係脱可能な脚部を有するコレットチャック
と、このコレットチャックの外周に位置し、環状ワーク
のカニメ溝と係合するカニメ突起を有するカニメリング
とを別々に設け、このコレットチャックの脚部をコレッ
トチャック拡縮機構によって拡縮させるとともに、カニ
メリングを回動機構によって回動させるようにしたこと
を特徴としている。
この機構によれば、ねじ締め用の回転駆動力はカニメリ
ングによって与えられるから、コレットチャックによる
チャッキング力は小さくてもすみ、よってチャッキング
力が大きいことに起因する環状ワークの変形を防止する
ことができる。
また本発明は、次のように構成することもできる。すな
わち、直径上に位置する一対のカニメ溝と外周の雄ねじ
とを有する環状ワークをチャッキングし、かつこの環状
ワークにねじ締め用の回転を与える組立ロボット用ハン
ドホルダにおいて、環状ワークの内周部に係脱可能な脚
部を有し、回転駆動可能なコレットチャックと;このコ
レットチャックの外周部にあってこのコレットチャック
と回転方向には一体に回転し軸方向には移動可能な、環
状ワークのカニメ溝と係合するカニメ突起を有するカニ
メリングと;上記コレットチャックの脚部を拡縮するコ
レットチャック拡縮機構と:このコレットチャック拡縮
機構によるコレットチャックの環状ワーク開放状態にお
いて、上記カニメリングを環状ワーク側に突出させる弾
性手段とを設けるのである。
この発明によれば、ねじ締め時に環状ワークに不要で有
害な力を与えることなく、チャッキングとねじ締め川の
回動とを確実に行なわせることができる。
「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第1図ない
し第6図は本発明による組立ロボット用ハンドホルダの
実施例を示す。第7図のハンド上下用シリンダ20!に
よって昇降させられるホルダケース7 a、7b(ハン
ドホルダ!00) ニハ、ベアリング16を介してコレ
ットチャック2が回動自在に支持されている。コレット
チャック2は、第7図のねじ閉め用モータ 202によ
って回転駆動されるものである。15はベアリング16
の潤滑油が下方へ滴下しないようにするオイルシールで
ある。
コレットチャック2は、その下部に薄肉部2aおよびこ
の薄肉部2aの径方向に形成した複数(例えば3個)の
スリット2bによって弾性的な拡縮を可能とした脚部2
cを有する。この脚部2cの外周面は、環状ワーク50
の内面に係脱するワーク保持面2dを構成するもので、
その内面には上方に向けて縮径する雌環状テーバ面2e
が形成されている。
このコレットチャック2の軸部には、軸方向移動可能に
してコレット開閉軸6が挿通されている。このコレット
開閉軸6の下端には、コレットチャック2の雌環状テー
バ面2eと係脱する雄環状テーバ面1aを有するコレッ
ト開閉リング1が固定ボルト17によって固定されてい
る。
コレット開閉軸6の上部には、ナツト14が固定されて
おり、このナツト14とコレットチャック2との間には
、座金13a、13bを介して圧ばねからなるチャッキ
ングばね8が挿入されている。したがってコレット開閉
軸6およびコレット開閉リング1は、このチャッキング
ばね8によってコレットチャック2に対して上方に移動
付勢され、コレット開閉軸6に外力が加わらない状態で
は、コレット開閉リング1の雄環状テーバ面1aがコレ
ットチャック2の雌環状テーパ面2eと係合して脚部2
cを拡径する。
このコレットチャック2の脚部2cの最大拡径量は、該
チャック2の外周に嵌めた規制リング5が規制している
。この規制リング5は、脚部2cが環状ワーク50を変
形させることがないように、その拡径量を僅かな量に制
限するものである。
なおコレット開閉軸6の上端には、例えば回転非伝達部
材としてのアイドル9が設けられており、このアイドル
9に、押出ロッド用シリンダ203(第7図)の押出口
−ド10が係脱する。このアイドル9は、コレットチャ
ック2が回転するとき、その回転を押出ロッド10に伝
達しないようにするためのもので、例えばベアリングに
よって構成することができる。
コレットチャック2の外周には、上記規制リング5と、
この規制リング5とホルダケース7bの間に位置するカ
ニメリング3とがさらに嵌まっている。この規制リング
5とカニメリング3は、コレット開閉軸6の下端部に固
定ボルト17によって共線めした連動リング4によって
、コレットチャック2と一体に回転するもので、かつコ
レットチャック2に対する一定距離の軸方向移動を可能
にして支持されている。
すなわち規制リング5およびカニメリング3には、それ
ぞれコレットチャック2のスリット2bと径方向位置の
合致するスリット5aおよびスリット3aが形成されて
おり、このスリット2b、スリット5a、およびスリッ
ト3aに、連動リング4の連動翼4aが挿通されている
。したがって、コレットチャック2の回転は、常に規制
リング5、カニメリング3およびコレット開閉リング1
に伝達されることとなる。
他方この規制リング5とカニメリング3は、そのスリッ
ト5aとスリット3aが連動翼4aと干渉しない範囲で
、コレットチャック2の軸方向に移動できる。そして規
制リング5とカニメリング3の間には、圧縮ばね12が
介在していて、常時規制リング5とカニメリング3が離
反する方向に付勢し、規制リング5を上方に、カニメリ
ング3を下方に移動付勢している。11は、この圧縮ば
ね12のガ°イドボールで、上端が規制リング5に固定
され、下端がカニメリング3のガイド孔3bに移動可能
に嵌まっている。
この圧縮ばね12によって規制リング5は常時コレット
チャック2に対する上昇端にあり、そのスリット5aは
連動翼4aと干渉することはない。これに対しカニメリ
ング3のスリット3aの上端は閉じており、この上端閉
塞部3cが連動翼4aと当接する位置で、カニメリング
3の下降端が規制される。このカニメリング3の下端部
には、環状ワーク50のカニメ溝50aと噛み合うカニ
メ突起3dが設けられている。
上記構成の本ハンドホルダは次のように作動する。まず
第7図の組立ロボット 200は、そのロボットハンド
300を移動させて、ハンドホルダ100をパレット上
に整列されている所定の環状ワーク50の中心上にセッ
トする。この状態では、ホルダケース7a、7bは、第
2図の高さにあり、このとき押出ロッド10はアイドル
9を介しチャッキングばね8の力に抗してコレット開閉
軸6を下方に押圧しており、コレット開閉リングlの雄
環状テーパ面1aとコレットチャック2の雌環状テーパ
面2eとは離れている。したがって脚部2cには拡径力
が与えられず、脚部2cは薄肉部2aの弾性により最小
径に保持されている(なお脚部2Cの拡縮量は(Iかで
あり、図では明瞭に表れていないが、実際には、このと
きコレットチャック2のワーク保持面2dと規制リング
5の内面との間には、隙間が形成されている)。
この位置において、ハンド上下用シリンダ201によっ
てハンドホルダ100が下降し、そのコレットチャック
2の脚部2cを環状ワーク50の内径内に位置させて停
止する。このとき、カニメリング3のカニメ突起3dは
カニメ溝50aと位置が一致しない限り、環状ワーク5
0の表面と当接し、カニメリング3は圧縮ばね12を撓
ませて上方に逃げる。
次に押出ロッド川シリンダ203が押出ロッドlOを上
方に退避させると、それに追従して、チャッキングばね
8の付勢力によってコレット開閉軸6、連動リング4お
よびコレット開閉リング!が一体に上昇する。すると雄
環状テーバ面1aとコレットチャック2の雌環状テーパ
面2eとが係合して脚部2cが開き、そのワーク保持面
2dが環状ワーク50の内面と係合する。この際の脚部
2Cの開き量は、規制リング5によって、環状ワーク5
0を変形させることはないが搬送するには十分な係止力
となるように、設定されている。
またこの際には、連動リング4の連動翼4aがカニメリ
ング3の上端閉塞部3cと当接係合し、カニメリング3
を上昇位置に保持する。このときカニメ突起3dは、環
状ワーク50のカニメ溝50aとの非噛合位置に保持さ
れる。
以上の状態から、ハンド上下用シリンダ201は、環状
ワーク50がパレットから離れるために必要な同さまで
ハンドホルダ100を上昇させる(第3図、第4図)。
ロボットハンド300は、コレットチャック2に環状ワ
ーク50を保持したままハンドホルダ100を旋回させ
、環状ワーク50の軸をワーク組付部品51の軸と一致
させて一止・させる。
この第3図の状態において、ハンド上下用シリンダ20
1はハンドホルダ100を一ト1sIさせ、保持してい
る環状ワーク50がワーク組付部品51に軽く当接する
位置で下降を停止する。次に押出ロッド用シリンダ20
3によって押出ロッド10が下降し、アイドル9を介し
てコレット開閉軸6、連動リング4およびコレット開閉
リングlを一体に押し下げる。すると、コレット開閉リ
ング1の雄環状テーバ面1aとコレットチャック2の雌
環状テーパ面2eとの接触が解かれ、脚部2cは縮径し
て、そのワーク保持面2dと環状ワーク50の内面との
係合が解かれる。すなわち環状ワーク50のチャッキン
グが解放される。またこのとき、連動リング4が下降す
る結果、連IF1g4aはカニメリング3の上端閉塞部
3cから離れてこれより下方に位置し、以後、カニメリ
〉グ3が下降することが可能となる。このカニメリング
3の可能下降量は、最低限、環状ワーク50のワーク組
付部品51に対するねじ締めが完了できる量に設定され
ている。
次にねじ締め用モータ 202によってコレットチャッ
ク2が回転させられる。すると、連動リング4の連動g
4aを介して、カニメリング3、規制リング5、コレッ
ト開閉軸6、およびコレット開閉リング1が一体に回転
する。カニメリング3は圧縮ばね12によって下方へ付
勢されているから、やがてそのカニメ突起3dがl1I
Aワーク50のカニメ溝50aと噛み合い(第5図、第
6図)、噛み合った後も連続するコレットチャック2の
回転によって環状ワーク50がワーク組付部品51に螺
合されることとなる。
カニメリング3の環状ワーク50に対する下降力は、圧
縮ばね12による付勢力だけであり、またこのねじ締め
動作の際には、コレットチャック2の脚部2cは環状ワ
ーク50から離れているため、環状ワーク50喝よひ亡
の外周部の精密雄ねじ50bに、変形等を生じさせるお
それは皆無である。第5図は環状ワーク50のワーク組
付部品51に対する螺合を完了した状態を示している。
以上のねじ締めが完了すると、ロボットハンド300は
、ハンド上下用シリンダ2旧により上昇して所定の位置
で停止し、さらに次の環状ワーク50を供給するために
組立、ロボット 200によってパレットの一定位置で
停止し、次の動作に入る。
なお図示実施例においては、押出ロッド10に回転を伝
達しないために、アイドル9を用いたが、同じ作用を得
るために、連動リング4をコレット開閉軸6に対して回
転は自在で軸方向には一体に移動するように支持しても
よい。
さらに本発明は、環状ワーク50のチャッキングと回転
とをコレットチャックとカニ・メリツクとによって別々
に行なうことを要旨とするものである。よって上記実施
例においてコレットチャック2には回転を伝達すること
なく、カニメリング3のみを回転させる構成としても、
目的を達成することができる。
「発明の効果」 以上のように本発明の組立ロボット用ハントホルダは、
カニメ溝を有する環状ワークのチャッキングをコレット
チャックで行ない、ねじ締め回転をカニメリングで行な
うようにしたから、チャッキング力を小さくしてその変
形を防止することができる。よって環状ワークの材質、
形状に何ら制約を与えず、ワーク形状に対する設計の自
由度が増し、安価でしかも精度のよい製品が安定して得
られる。
またカニメリングをコレットチャックに対して軸方向に
移動可能とし、コレットチャックの環状ワーク開放状態
において、カニメリングを環状ワーク側にi動付勢する
弾性手段を設けることにより、カニメリングを環状ワー
クのねじピッチに追従させて、移動させることができる
。よってねじ締め時にワークのねじ部やワーク全体に無
用の変形を与えることがなく、組付も安定し、組立工程
上のトラブルをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の組立ロボット用ハンドホルダの実施例
を示す一部切断斜視図、第2図は環状ワークを保持する
前の状態を示す断面図、第3図は環状ワークを保持した
状態を示す断面図、第4図は第3図の状態における環状
ワークのカニメ溝とカニメリングの関係を示す側面図、
第5図はワーク組付部品に対する環状ワークのねじ締め
完了状態を示す断面図、第6図は第5図の状態における
環状ワークのカニメ溝とカニメリングの関係を示す側面
図、第7図は組立ロボットの全体の構造例を示す斜視図
、第8図は組立ロボット用ハンドホルダの従来例を示す
要部の斜視図である。 1・・・コレット開閉リング、2・−コレットチャック
、2a−・薄肉部、2b−スリット、2cm脚部2c、
2d−ワーク保持面、2e・−雌環状テーバ面、3・・
・カニメリング、3a−スリット、3 b −・・ガイ
ド孔、3c・−上端閉塞部、3 d−・・カニメ突起、
4−・連動リング、4a一連動翼、5−規制リング、6
・・・コレット開閉軸、8・・・チャッキングばね、9
・・・アイドル、10−・・押出ロッド、12・・・圧
縮ばね、50−・・環状ワーク、50a・・・カニメ溝
、50b−・・雄ねじ、51・・・ワーク組付部品、 
100−・ハンドホルダ。 特許出願人  旭光学工業株式会社 同代理人    三 浦 邦 夫 同   笹山善美 ■ 第1図 第2図 第3図 ■ 第8図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直径上に位置する一対のカニメ溝と外周の雄ねじ
    とを有する環状ワークをチャッキングし、かつこの環状
    ワークにねじ締め用の回転を与える組立ロボット用ハン
    ドホルダにおいて、環状ワークの内周部に係脱可能な脚
    部を有するコレットチャックと;このコレットチャック
    の外周に位置し、環状ワークのカニメ溝と係合するカニ
    メ突起を有するカニメリングと;上記コレットチャック
    の脚部を拡縮するコレットチャック拡縮機構と;上記カ
    ニメリングの回動機構と;を有することを特徴とする組
    立ロボット用ハンドホルダ。
  2. (2)直径上に位置する一対のカニメ溝と外周の雄ねじ
    とを有する環状ワークをチャッキングし、かつこの環状
    ワークにねじ締め用の回転を与える組立ロボット用ハン
    ドホルダにおいて、環状ワークの内周部に係脱可能な脚
    部を有し、回転駆動可能なコレットチャックと;このコ
    レットチャックの外周部にあってこのコレットチャック
    と回転方向には一体に回転し軸方向には移動可能な、上
    記環状ワークのカニメ溝と係合するカニメ突起を有する
    カニメリングと;上記コレットチャックの脚部を拡縮す
    るコレットチャック拡縮機構と;このコレットチャック
    拡縮機構によるコレットチャックの環状ワーク開放状態
    において、上記カニメリングを環状ワーク側に移動付勢
    する弾性手段と;を有することを特徴とする組立ロボッ
    ト用ハンドホルダ。
  3. (3)コレットチャックの脚部の最大開き量は、コレッ
    トチャックの外周に嵌合させた規制リングによって規制
    されている請求項1または2記載の組立ロボット用ハン
    ドホルダ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006330500A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Pioneer Electronic Corp レンズバレル装着装置、及びレンズバレル装着方法
JP2008105170A (ja) * 2006-09-26 2008-05-08 Denso Corp ワーク把持具

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS558294A (en) * 1978-06-07 1980-01-21 Gen Electric Rotary electric machine

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