JPH031193Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (a) 考案の技術分野 本考案は、ロボツトによる自動部材供給装置に
係り、特にロボツトハンドの位置決め精度を高め
ることができる部材供給機構の改良に関する。

(b) 技術の背景 近年、フアクトリオートメイシヨンの進展によ
つて、製造工場の自動化装置が各種開発、実用化
されているが、中でもフレキシブルに製造工程に
適合するロボツトの普及が目覚しい。

このロボツトのハンドにはエアシリンダや油圧
シリンダが広く使用されており、ロボツトの利用
が高度化して精度の高い組立作業等にも使用され
るようになると、ロボツトハンドの位置決め精度
が益々要求され、これに対応する経済的な機構に
よつて動作精度を高めることが必要になつてき
た。

(c) 従来技術と問題点 以下、従来方法についてモータのロータ組立て
ロボツトを例として第１図及び第２図を参照して
説明する。第１図は従来方法を示す斜視図、第２
図は第１図の説明図である。

第１図に示すように、テーブル１上に２セツト
のロボツト２，３と油圧プレス４が据え付けられ
ている。

ロボツト２，３はテーブル１に固定されたベー
ス２１，３１と、その上に回動及び昇降自在に取
り付けられたエアシリンダ２２，３２と、アーム
２３，３３及びその先端に取り付けられたハンド
２４，３４で構成されている。そして図示省略し
た回転及び昇降機構によつて回動及び昇降が行わ
れる。

アーム２３，３３はエアシリンダ２２，３２の
作動によつて伸縮する。

ハンド３４はアーム３３の軸心に対して回転可
能になつている。

油圧プレス４には組立治具４１がセツトされて
いる。

またロボツト３の傍らにマガジン５及び収納部
６が配置されている。マガジン５の下部にはエア
シリンダ５１が設けられ、マガジン５内には組立
てられるシヤフト部材６が格納されていて、エア
シリンダ５１の作動によつてシヤフト部材６が１
本づつ水平姿勢で送り出される。収納部７にはシ
ユータ７１および収納箱７２が設けられている。

ロボツト２の側方、図において左上方には順送
り積層型８１をセツトしたプレス８が据え付けら
れている。

更にプレス８の左方には鋼のフープ材９ａが巻
かれており、順送り積層型８１に供給されている
フープ材９ａは順送り積層型８１によつて図示省
略した積層板に打ち抜かれて積層されて積層体９
となる。

このような構成を有するので、この装置によつ
て積層体９とシヤフト部材６を組立てる時は、ま
ずロボツト２のエアシリンダ２２が所定の高さに
上昇し、次に図中矢印Ａ方向に90度回転し、エア
シリンダ２２が作動してアーム２３が伸び、ハン
ド２４が前進して、順送り積層型８１で積層され
て送り出された積層体９を把持し、積層体９がそ
の支持台に擦らないようにアーム２３を僅かに上
昇させて、ハンド２４は後退して矢印Ｂ方向に90
度回転し、次に前進して油圧プレス４にセツトさ
れた組立治具４１の上方に位置し、組立治具４１
に積層体９が挿入されるまで降下して納める。そ
して次の積層体９を供給する為の待機位置に戻
る。

一方ロボツト３はエアシリンダ３２が所定の高
さまで降下してハンド３４が前進し、エアシリン
ダ５１の作動によつて送り出されたシヤフト部材
６を把持し、ハンド３４が90度回転してシヤフト
部材６を垂直にして、今度はエアシリンダ３２が
矢印Ｃ方向に90度回転して前進し、油圧プレス４
上の組立治具４１に挿入されている積層体９の図
示していない中心孔の位置の上部に進み、次にエ
アシリンダ３２を下降させてシヤフト部材６の先
端のテーパ部を中心孔に挿入する。

すると油圧プレス４が作動してシヤフト部材６
を積層体９の中心孔に圧入して組立てが完了す
る。

圧入が開始された時には、ハンド３４はシヤフ
ト部材６を放し、圧入が完了すると再び把持し、
ハンド３４はエアシリンダ３２の上昇により上昇
した後後退して、エアシリンダ３２は矢印Ｄ方向
に回転して、ハンド３４は積層体９を90度回転さ
せて水平にしてから前進し、ハンド３４はエアシ
リンダ３２の下降により下降して収納部７のシユ
ータ７１に乗せると積層体９はシユータ７１を回
転しながら落ちて収納箱７２に収納される。

そしてハンド３４は次のシヤフト部材６を供給
する為の待機位置に戻る。

このようにして積層体９にシヤフト部材６を圧
入する組立工程を自動的に行うことができる。

しかしながらこの方法によると、ロボツト２，
３による積層体９、シヤフト部材６の把持及び供
給位置決めにおいては、例えば±0.5mm程度が要
求されており、上下、前後ストロークについては
図示省略したストツパによつて精度を出すことが
できるが、回転方向については機構的にガタがあ
つて停止精度が不安定で、第２図に示すように、
回転角度に僅かな誤差θがあつても、図中２点鎖
線で示すハンド２４，３４の先端においては誤差
が拡大されて、正しい中心位置ａに対してガタε
となり、位置決め精度が極めて悪くなるという欠
点がある。

この回転角度の誤差θを小さくすることは機構
的に大掛りな装置、即ち、高級なロボツトにする
必要があつて、コストが高くなるという欠点があ
り、簡単な機構で精度を確保する方法が望まれて
いた。

又、被供給部材の取出と載置の場合には被供給
部材が支持台等に擦らないように、水平移動は被
供給部材を僅かに上昇させて行うものであり、
又、特に積層体９の組立治具４１への挿入の場合
や、シヤフト部材６の先端部の積層体９の中心孔
への挿入等の場合には、垂直な下降（或いは上
昇）を伴う場合があり、アームの水平方向角（回
転角）はこの下降（或いは上昇）の始まる前に正
確に決められている必要があると言う問題があ
る。

(d) 考案の目的 本考案の目的は、上記の欠点を解決する為のも
ので、簡単な機構で位置決め精度を高めることが
できる部材供給機構を提供するにある。

(e) 考案の構成 本考案は、水平面内の回転の自由度を規制する
垂直なスリツトを有するガイド部材を設けると共
に、伸縮方向の自由度によりスリツトに挿入され
るガイドピンをアームに設け、ガイドピンがスリ
ツトに挿入され水平面内の回転が規制された時
に、ガイドピンの長さとアームへの取付位置とに
より定まるアームの伸縮及び昇降の範囲を水平面
内の回転規制のまま移動可能に構成したことを特
徴とする部材供給機構であり、かくすることによ
り目的を達成することができる。

(f) 考案の実施例 以下本考案の一実施例について、第３図及び第
４図を参照して説明する。第３図は本考案による
実施例を示す斜視図、第４図は第３図の側面図で
ある。全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。

第１図の従来例で説明したロボツト２１，３１
のアーム２３，３３に対して同様に適用されるの
で、以下アーム２３について説明する。

第３図及び第４図に示すように、アーム２３に
はガイドピン１０を有するホルダ１１が取り付け
られている。ガイドピン１０には先端に向つてテ
ーパーが付けられている。

また図示省略した順送り積層型８１の前方のテ
ーブル１上にガイドブロツク１２が配置されてお
り、ガイドブロツク１２にはガイドピン１０の方
向にＶ字形に開いたテーパー部１３ａを有するス
リツト１３が設けられている。

ガイドブロツク１２の高さはガイドピン１０よ
り高くアーム２３より低く設定されている。スリ
ツト１３の位置はアーム２３が積層体９を把持す
る所定の方向にあり、またスリツト１３の幅はガ
イドピン１０が挿入されて所定の位置精度を保持
できる寸法に設定されている。

このような構成を有するので、ロボツト２を作
動させた時は、従来例で説明したようにアーム２
３が矢印Ａ方向に回転して停止し、次に図中矢印
Ｅ方向に前進するとガイドピン１０はテーパー部
１３ａにガイドされてスリツト１３に挿入され
る。

この時、アーム２３の回転後の停止位置に誤差
があつても、ガイドピン１０がテーパー部１３ａ
にガイドされて方向が修正されてスリツト１３に
挿入されるので、積層体９を把持する方向に正し
く前進することができ、ハンド２４による把持を
確実に行うことができる。

前述のように、本実施例の積層体９の組立治具
４１への挿入の場合や、シヤフト部材６の先端部
の積層体９の中心孔への挿入等の場合には、垂直
な下降（或いは上昇）を伴う場合であり、アーム
の水平方向角（回転角）はこの下降（或いは上
昇）の始まる前に正確に決められている必要があ
り、ガイドブロツクのスリツトはアームの方向角
を決定すると共に、決定後のアームの正確な方向
への伸縮と、正確な方向角を維持した状態でアー
ムの上昇、下降を許容するためのもので、この目
的に適うものである。

尚、ガイドブロツクの位置を、アームの水平回
転軸の位置に近くすればする程、ロボツト自体の
アームの回転角制御の精度を粗くしてもよいこと
になる。

図示していないが上記と同様にして、ガイドブ
ロツク１２は積層体９がロボツト２のハンド２４
によつて供給される組立治具４１の前方と、シヤ
フト部材６がロボツト３のハンド３４によつて把
持及び供給されるマガジン５及び組立治具４１の
前方にも設けられており、このようにしてロボツ
ト２，３のアーム２３，３３の回転方向の停止位
置の誤差をガイドピン１０とガイドブロツク１２
によつて修正することができ、簡単な機構によつ
て低コストで位置決め精度を確保することができ
る。

(g) 考案の効果 以上説明したように本考案によれば、部材供給
機構のアームに設けたガイドピンをスリツトガイ
ドによつてガイドすることができるので、 高級な機構を使用する必要がなく、装置の大型
化を防ぐことができ、簡単な機構で特別な制御も
不要であり、低コストで位置決め精度を確保する
ことができ、特に、正確な方向角を維持した状態
でアームを上昇、下降させる必要のある場合に効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法を示す斜視図、第２図は第１
図の説明図、第３図は本考案による実施例を示す
斜視図、第４図は第３図の側面図である。 図において、１はテーブル、２，３はロボツ
ト、５はマガジン、６はシヤフト部材、７は収納
部、９は積層体、９ａはフープ材、１０はガイド
ピン、１１はホルダ、１２はガイドブロツク、１
３はスリツト、１３ａはテーパー部、２２，３
２，５１はエアシリンダ、２３，３３はアーム、
２４，３４はハンド、４１は組立治具、８１は順
送り積層型を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 アームの先端に備えたハンドによつて被供給部
   材を把持し、該アームを昇降、伸縮及び水平面内
   に回転させる３つの自由度を有し、該ハンドで把
   持した該被供給部材を前記３つの自由度により位
   置移動せしめる部材供給装置において、 該水平面内の回転の自由度を規制する垂直なス
   リツトを有するガイド部材を設けると共に、伸縮
   方向の自由度によつて該スリツトに挿入されるガ
   イドピンを前記アームに設け、 該ガイドピンが該スリツトに挿入され水平面内
   の回転が規制された時に、該ガイドピンの長さと
   前記アームへの取付位置とにより定まるアームの
   伸縮及び昇降の範囲を該規制のままで移動可能に
   構成したことを特徴とする部材供給機構。