JPH04289092A - 部材のチャッキングヘッド - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロボットや自動機等にお
ける部材のチャッキングヘッドの構成に係り、特に搬送
部材の被装着物に対する位置的，角度的なズレを容易に
補正して円滑な組立作業を行なうことで生産性の向上を
図った部材のチャッキングヘッドに関する。

【０００２】例えばロボットや自動機で組立作業を行な
う場合、該ロボットや自動機のハンドにチャックされた
部材と該部材を装着する被装着物の装着位置との間に位
置的，角度的なズレがあると組立ミスや機械・部材等の
破損が生ずるためその解決が望まれている。

【０００３】

【従来の技術】ロボットの場合を例とする図２は従来の
チャックの構成を説明する概念図であり、図３は問題点
を示す図である。

【０００４】なお図ではいずれも部材をチャッキングす
るチャックが被装着物の装着位置近傍に位置する場合を
表わしている。図２で　　図示されないロボット本体に
係合されているロボットアーム１に固定されているチャ
ック２には図示されないロボット制御部からの信号によ
って一方向例えば矢印ａ方向に開閉する２個のハンドか
らなる二指ハンド３が装着されており、該二指ハンド３
の自由端側先端部で被装着物４の所定位置に形成されて
いる孔４ａに挿入する部材５を挟持できる構成になって
いる。

【０００５】そこで、上記二指ハンド３を破線ｂで示す
ように開いた状態で該チャック２を図示されないストッ
カに収容されている上記部材５の位置に位置せしめて上
記二指ハンド３を閉じて該部材５を挟持した後矢印ｃの
ようにロボットアーム１を移動させて該部材５を搬送し
、該部材５を上記被装着物４の孔４ａに挿入して二指ハ
ンド３を開き該部材５を被装着物４に装着するようにし
ている。

【０００６】なお該孔４ａに対する部材５の挿入の容易
化を図るために、部材５の挿入側先端部に面取５′が施
され，　また孔４ａの開口周囲には面取り４ａ′が施さ
れている。従って、ロボットアーム１の移動中における
振動や位置ズレ，傾き等が該部材５と被装着物４との間
の嵌合精度に対して無視し得る程度に小さくまた被装着
物４が所定位置に正しくセットされていれば該チャック
２によって該部材５を効果的にハンドリングすることが
できる。

【０００７】しかしロボットアーム１と二指ハンド３が
一体化されているため該ロボットアーム１の軸芯と被装
着物４の孔４ａの軸芯の間に僅かな傾きや位置ズレがあ
ると組立ミスや機械・部材等の破損が生ずる欠点がある
。

【０００８】更に最近の如く構成する諸装置の小型化，
軽量化が進展して例えば上記部材５と被装着物４との間
の嵌合精度が従来より厳しく抑えられるようになると、
従来許容されていたロボットアーム１の移動中における
振動や位置ズレ，傾き等を無視することができなくなる
。

【０００９】問題点を示す図３はこの場合の状態を示し
たもので、理解し易くするため被装着物４に対するロボ
ットアーム１の傾きや位置ズレを誇張して表わしている
。図３で（１）　は傾きを示し，　また（２）　は位置
ズレを示している。

【００１０】（１）　で被装着物４の孔４ａの軸芯ｄ１
とロボットアーム１の軸芯ｄ２との間には角度αの傾き
が生じている。この場合には図２で説明した面取４ａ′
と５′の間ではこの傾きαを吸収することができず、部
材５が孔４ａに片当たりして円滑な装着が実現できなく
なる。

【００１１】また（２）　の場合には、被装着物４の孔
４ａの軸芯ｄ３とロボットアーム１の軸芯ｄ４との間に
はδの位置ズレが生じているため、組立ミスや機械・部
材等の破損が生ずることがある。

【００１２】従って、例えばゴムやバネ等を使用した市
販の角度・位置補正ユニットをチャックに装着したり、
特に精度のよいロボットを利用すると共に被装着物４の
セッティング位置を厳しく設定する等の手段を講じてい
る。

【００１３】しかし前者の場合には補正時にかかる部材
への負荷が大きいため負荷に弱い部材の組立作業には不
向きであり、また後者の場合にはロボットが特定化され
るため生産性の向上を期待することができない等の欠点
がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来の構成になるチャ
ックでは、上述した特別の手段を講ずることなしに嵌合
または装着精度を必要とする部材のチャッキング作業に
は適用することができず組立ミスや機械・部材等の破損
を誘起することがあると言う問題があった。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題は、ストッカに
収容されている部材を個々に所定位置に搬送する搬送ア
ームの先端に装着する部材のチャッキングヘッドであっ
て、一方向の開閉で部材をチャッキングする二指ハンド
を具えたチャックが、該チャックを搬送アームに対して
浮動させまたは該浮動を解除して固定する手段を具えた
チャック揺動機構部を介して該搬送アームの先端に装着
されて構成されている部材のチャッキングヘッドによっ
て達成される。

【００１６】

【作用】チャッキングした部材を被装着物に装着すると
きに該部材が被装着物の装着箇所に倣って移動し得るよ
うにチャッキングヘッドを構成すると、該部材の被装着
物に対する装着の円滑化を図ることができる。

【００１７】本発明では、従来のチャックにエアで作動
するフローティング機構を付設し、チャッキングされた
部材を該フローティング機構でフリーの状態にして被装
着物の装着箇所に挿入しまたは装着するようにしている
。

【００１８】このことは該部材の被装着物に対する傾き
や位置ズレが被装着物に倣って補正されることを意味す
る。従って、市販の角度・位置補正ユニットや精度の良
いロボット等を利用することなく被装着物に対して部材
が円滑に装着できるチャッキングヘッドを実現すること
ができる。

【００１９】

【実施例】ロボットの場合を例とする図１は本発明にな
るチャッキングヘッドの一例を示す構成図であり、（１
−１）　はチャッキング時の状態を示しまた（１−２）
　はフローティング時の状態を示す図である。

【００２０】なお図２と同様にチャッキングヘッドが被
装着物の装着位置近傍に位置する場合を表わし上記図２
と同じ対象物には同一の記号を付して表わしている。図
１の（１−１）　でチャッキングヘッド１１は、ロボッ
トアーム１に固定されているアクチュエータ１２と該ア
クチュエータ１２に固定されたフロート機構部１３とか
らなるチャック揺動機構部１４と該フロート機構部１３
内に位置する浮動片１３１　に固定された図２のチャッ
ク２とで構成されている。

【００２１】この内チャック揺動機構部１４を構成する
アクチュエータ１２には図示されないロボット制御部か
らの信号で軸方向に上下動する可動ピン１２１　が設け
られており、該可動ピン１２１　の先端は該アクチュエ
ータ１２の底面１２ａ　を貫通して該底面１２ａ　の外
面に螺子止め等の手段で固定されているフロート機構部
１３の内部に位置するようになっている。

【００２２】また上記アクチュエータ１２に係合するフ
ロート機構部１３は、箱形の筐体１３２　とその内部で
該筐体１３２　の底面１３２ａに密着しまたは開離する
ように該筐体１３２　の内部で浮動し得る上記浮動片１
３１　および該筐体１３２　の底面１３２ａに装着され
た複数（図では２個）の吸気ポート１３３　とで構成さ
れているが、該浮動片１３１　には上記底面１３２ａを
余裕を持って貫通する軸１３１ａが該フロート機構部１
３から突出して形成されている。

【００２３】なお該筐体１３２　の底面１３２ａに上記
浮動片１３１　を貫通して立てられている２個のガイド
ポール１３４　は上記浮動片１３１　の浮動範囲を規制
するものである。そして上記アクチュエータ１２の可動
ピン１２１　が最も降下したときすなわち図で最下点に
位置したときに、該可動軸１２１　の先端が上記浮動片
１３１　の上面を押圧して該浮動片１３１　を筐体１３
２　の底面１３２ａに密着固定するように構成されてい
る。

【００２４】更に該浮動片１３１　の軸１３１ａの先端
には図２で説明したチャック２が固定されるようになっ
ている。 従って該軸１３１ａの先端にチャック２を固定した状態
で、上記アクチュエータ１２の可動ピン１２１　を図示
の如く最下点まで降下させると上記浮動片１３１　がフ
ロート機構部１３に密着するので結果的にチャック２を
上記フロート機構部１３すなわちチャック揺動機構部１
４に対して固定することができると共に、可動ピン１２
１　を上昇させた状態で上述した吸気ポート１３３に図
示されない制御部からエアを注入すると該エアが浮動片
１３１　の下面を押し上げるので（１−２）　に示す如
く浮動片１３１　をフロート機構部１３すなわちチャッ
ク揺動機構部１４に対して浮動状態にすることができる
。

【００２５】そこで、上記チャック揺動機構部１４を構
成するアクチュエータ１２の可動ピン１２１　の上下動
と上記吸気ポート１３３に対するエア注入のタイミング
を図示されないロボット制御部に予め設定し実行させる
ことで、図２で説明したチャック２をロボットアーム１
に対して固定しまたは浮動させることができる。

【００２６】なおチャック２の動作は図２で説明した通
りである。従って、アクチュエータ１２の可動ピン１２
１　を降下させて浮動片１３１　を固定した状態で、図
２で説明したようにチャック２の二指ハンド３で図示さ
れないストッカに収容されている部材５を挟持した後矢
印ｃのようにロボットアーム１を移動して該部材５を被
装着物４の孔４ａ近傍に位置せしめ、上記チャック揺動
機構部１４の可動ピン１２１　を上昇させると同時に吸
気ポート１３３　からエアを注入して浮動片１３１　ひ
いてはチャック２をフローティング状態にして上記部材
５を孔４ａに挿入すると、図３の（１）　または（２）
　で説明したような傾きαや位置ズレδがあっても上記
部材５が孔４ａに倣って挿入されるので、二指ハンド３
を開いてロボットアーム１を初期の位置に戻すことで、
特別に精度のよいロボットを利用することなくまた組立
ミスや機械・部材等の破損を発生させることなく部材５
を上記孔４ａに装着することができる。

【００２７】

【発明の効果】上述の如く本発明により、搬送部材の被
装着物に対する位置的，角度的なズレを容易に補正して
円滑な組立作業を行なうことで生産性の向上を図った部
材のチャッキングヘッドを提供することができる。

【００２８】なお本発明の説明はロボットの場合につい
て行なっているが、自動機の場合でも搬送アームの先端
に同様の部材のチャッキングヘッドを装着することで同
等の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明になるチャッキングヘッドの一例を
示す構成図。

【図２】　　従来のチャックの構成を説明する概念図。

【図３】　　問題点を示す図。

【符号の説明】

１　　　　ロボットアーム　　　　　　　　　　　　　
　　　２　　　　チャック３　　　　二指ハンド　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　４　　　　被装着
物４ａ　　　　孔　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　５　　　　部材１１　　　　チ
ャッキングヘッド １２　　　　アクチュエータ １２ａ　　　底面　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１２１　　　可動ピン１３　　　　フ
ロート機構部 １３１　　　浮動片　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１３１ａ　　軸１３２　　　筐体　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１
３２ａ　　底面１３３　　　吸気ポート　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１３４　　　ガイドポール １４　　　　チャック揺動機構部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ストッカに収容されている部材を個々
   に所定位置に搬送する搬送アームの先端に装着する部材
   のチャッキングヘッドであって、一方向の開閉で部材（
   ５）　をチャッキングする二指ハンド（３）　を具えた
   チャック（２）　が、該チャック（２）　を搬送アーム
   （１）　に対して浮動させまたは該浮動を解除して固定
   する手段を具えたチャック揺動機構部（１４）を介して
   該搬送アーム（１）　の先端に装着されて構成されてい
   ることを特徴とした部材のチャッキングヘッド。
2. 【請求項２】　　前記のチャックを搬送アームに対して
   浮動させまたは該浮動を解除して固定する手段が、チャ
   ック（２）　と一体化してチャック揺動機構部（１４）
   のフロート機構部（１３）内に位置する浮動片（１３１
   ）　を注入エアでその下面側から押圧して該フロート機
   構部（１３）の底面（１３２ａ）から浮上させる手段と
   、該浮動片（１３１）　をその上面から機械的に押圧し
   て該フロート機構部（１３）の底面（１３２ａ）に密着
   固定させる手段とで構成されていることを特徴とした請
   求項１記載の部材のチャッキングヘッド。