JPH0620019B2 - 微細線材コイルの取出し保持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、産業用，民生用の製品の一機能部品として使
用される線径がほぼ５０μｍあるいはそれ以下の微細線
材コイル（以下単にコイルと記す）を取扱う荷役装置に
関するもので、形成されたコイルをコイリングマシンか
ら変形，損傷がなく自動的に直接取出し、区切られた容
器内へ収納したり、直接他部品へ組込みあるいは接合等
の組立作業したりするための自動化技術分野に関するも
のである。

〔従来の技術〕

この種のコイルをコイル成形の機械であるコイリングマ
シンから取出す方法として、従来は(1)捲線芯金から自
然落下させる、(2)第５図に示すように捲線芯金４に残
置されているコイル２をエアノズル100から噴出するエ
アによって吹いて強制落下させる、(3)取出し工具を使
用して人手によって捲線芯金から直接取出す、等により
下方へ落下させ、第５図に示すように捲線芯金４の下方
に設置した傾斜シュート102を介して一定の容器に収納
していた。

容器中のコイルは位置，姿勢が不定であり、さらには互
いにからみ合うなどの状態にあるため、コイルを他部品
と組合わせる場合には１個づつに分離して姿勢を一定に
そろえることが必要となる。このためにパーツフィー
ダ，振動式スプリング分離機，品物が通過できる孔を設
けた板の上に品物を載せ、板を振動させて孔に品物を通
過させて姿勢を一定にする振り込み装置、などの機械装
置によるか、あるいは工具を使用した人手作業でコイル
を区切られた容器内へ収納し、このコイルをピックアッ
プして他部品と組合わせる方法がとられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記の従来の技術において、(3)の人手による直接取出
し以外の方法は、コイル自体の重量が極めて軽いためシ
ュート上や整流時点において引っかかったり、落下時や
ひっかかった時に変形，損傷が頻繁に発生し、歩留りや
効率が悪いという欠点があった。

(3)の人手による捲線芯金４よりの直接取出しにおいて
は、変形，損傷こそ少ないものの、時間がかかって効率
が悪く、人手が必要で装置の自動化が計り難く、危険で
あるという欠点があった。

さらには落下したコイルの位置を視覚カメラなどのセン
サ類で確認し、これによってコイルをピックアップする
ようにした装置は構造が複雑で高価なものとなる欠点が
あった。

本発明は、コイルの取出し保持装置をロボット等の移動
装置に搭載し、コイリングマシンの捲線芯金からコイル
のリード部を直接つかんでコイルを取出して、これを移
載してコイル部を吸引ノズルに吸引保持させてコイルを
取扱う荷役装置としたもので、前記の従来の技術の諸問
題点を解決し、コイルの変形，損傷などのコイルの特性
を低下させることがなく、コイルを取出し保持して荷役
することのできる装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、両端にリード部を有し中央部にコイル部を有
する形状に形成され他部品に組合わされる微細線材の素
材から作られた微細線材コイルを捲線芯金から取出して
保持する移動装置上に設けられた装置において、 装置の本体部をなすホルダ上を装置の軸線と平行の方向
に駆動されるスライダ上に設けられ開閉自在に駆動され
る１対のつかみ部を備えた微細線材コイルの一方のリー
ド部をつかむチャック装置と、 前記のホルダ上の装置の軸線上に回転自在に軸支され回
転駆動される中空部を有する中空管軸と、該中空管軸の
前記のチャック装置のつかみ部に近い一端部に取付けら
れた先端部にＶ溝を有する管状の吸引ノズルと、前記の
中空管軸の他端部から脱気する脱気装置とを備えたこと
を特徴とする微細線材コイルの取出し保持装置としたも
のである。

〔作用〕

本発明の装置は、ロボット等の移動装置上に搭載され、
コイリングマシンとコイルのリード部を他部品のステム
等に接合する自動接合機などの周辺装置との間で微細線
材コイルの荷役を行うものである。

コイリングマシンの捲線芯金に形成された残置している
コイルの一方のリード部をチャック装置でつかみ、移動
装置が移動してコイルを捲線芯金から取出す。

ホルダ上をスライダが駆動され、チャック装置が移動さ
れてコイルを吸引ノズルの位置に運び、チャック装置が
開いてコイルを吸引ノズルに吸引させ、チャック装置は
さらに吸引ノズルによる作業を妨げない位置まで移動さ
れる。

吸引ノズルは取付けられた中空管軸の他端部から脱気す
る脱気装置によって減圧されてコイルを吸着し、コイル
の両リード部を吸引ノズルのＶ溝で支持して位置決めす
る。

吸引ノズルによって吸着保持されたコイルは、中空管軸
の回転によって所望の角度にコイルの保持角度が変換さ
れ、移動装置の移動によってコイルは、収納容器の所望
の収納装置に移動されて収納され、あるいは他部品のス
テム等の組合せ位置に移動されてステム等にリード部が
接合され、吸引ノズルの吸引が停止されるとコイルはそ
の位置に残置される。

コイルの取出し保持を終ってからになった取出し保持装
置は、中空管軸がもとの位置に復原され、移動装置によ
ってコイリングマシンのコイル取出しの原位置に復原さ
れて、次サイクルの荷役動作に備える。

前記の各装置間の連携動作は制御装置によって制御され
て、各装置は連携して迅速にコイルの荷役動作を行う。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す平面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ部断面図、第３図は第２図のＰ部を示す詳細
図、第４図は第３図のＱ矢視図である。

第３図において、微細線材の素材から作られ両端にリー
ド部2aを有し、中央部にコイル部2bを有する形にコイリ
ングマシンにより形成されたコイル２が、コイリングマ
シンの捲線芯金４に残置されている。

第１図，第２図に示すように、装置の本体部をなし取付
孔５によってロボット等の図示を省略した移動装置に取
付けたホルダ６上を、装置の軸線８と平行の方向に駆動
される流体圧シリンダ，電動シリンダ，電磁ソレノイド
などのアクチュエータを取付板９を介してホルダ６に固
定した駆動装置10に、ねじ11で固定されて駆動されるス
ライダ12が設けられている。

14a,14bからなる１対のつめ部１４を装置の軸線８を通
る垂直面に対して対称であるように形成し、スライダ12
にスペーサ16を介しねじ18で取付けられたふた20と、ス
ライダ12とで形成された空間に、支点軸22によって前記
のつめ部14が揺動自在に設けられている。

つめ部14の一端部は、前記のコイル２の一方のリード部
2aをつかみおよびはなす１対のつかみ部24が形成されて
いる。

支点軸22に対してつかみ部24の側につめ部14に、ばね取
付穴を設けて圧縮ばねを装着し、つかみ部24が常時開く
方向に付勢する付勢機構26が構成されている。

支点軸22に対してつかみ部24と反対側の他端部には、支
点軸22から遠ざかる方向に間隔が拡がる斜面部28aが設
けられている。

前記の斜面部28aが当接する斜面部を有するくさび状の
カム28bが設けられ、スライダ12上にねじ30で固定され
た流体圧シリンダ，電動シリンダ，電磁ソレノイド等の
アクチュエータ32に、前記のカム28bがねじ34で固定さ
れておりアクチュエータ32によって装置の軸線８と平行
の方向に駆動されて、カム28bが前記の斜面部28aに当接
することによってつかみ部24を開閉駆動する駆動機構28
が構成されている。

前記に説明したように、駆動装置10によってホルダ６上
を駆動されるスライダ12上には、支点軸22によって１対
のつめ部14が揺動自在に取付けられ、付勢機構26と駆動
機構28とによってつめ部14の一端部のつかみ部24を開閉
して、コイル２の一方のリード部2aをつかみおよびはな
して装置の軸線８と平行の方向に移動するチャック装置
36を構成している。

前記のホルダ６に設けられた軸受38a,38bによって装置
の軸線８上に回転自在に軸支され回転駆動される中空部
78を有する中空管軸40を設ける。

ホルダ６の前記つかみ部24と反対の側の端部にねじ42に
より取付板44を固定し、該取付板44にねじ46により回転
流体圧シリンダ，ロータリソレノイド，ステップモータ
などの電動機類などの回転アクチュエータ48を設ける。

該回転アクチュエータ48の出力軸50に歯車52をはめ合わ
せ止めねじ54で固定する。

前記の中空管軸40は、軸受38aのつかみ部24に近い側が
カラー56を介して設けられた割り形カラー57により一方
の方向のスラスト荷重が負担され、軸受38bの回転アク
チュエータ48に近い側がカラー56を介して歯車58がキー
60でキー止めされており、さらに回転アクチュエータ48
に近い側に中空管軸40上に回転自在にカプラー62が設け
られ、中空管軸40の端部に設けられた軸用止め輪64によ
り止められており、他方の方向のスラスト荷重が負担さ
れる。

前記の歯車52と歯車58とがかみ合わされ、回転アクチュ
エータ48の回転駆動による駆動装置66が構成され、該駆
動装置66により所望の角度に回転駆動される中空管軸40
が構成されている。

前記の中空管軸40のつかみ部24に近い第２図のＰ部に示
す一端部に、さらには第３図の詳細図に示したように、
ノズルナット68によって吸引ノズル70が取付けられてい
る。

第３図のＱ矢視図である第４図に示すように、吸引ノズ
ル70の先端部には、コイル２のコイル部2bに近いリード
部2aの両基部を支持するＶ溝72が設けられている。

前記の中空管軸40の回転アクチュエータ48に近い側の外
周に溝74が設けられ、複数個の貫通孔76で中空管軸40の
中空部78に通ずるように構成されている。

該中空部78の端部は止め栓80で封止され、中空管軸40の
外周部の前記の溝74の両側には、前記のカプラー62との
気密を保つために、０リング82，82が設けられている。

カプラー62は、ねじ84によってブラケット86が取付けら
れ、ブラケット86はねじ88によってホルダ６に取付けら
れている。

カプラー62には、中空管軸40の前記の溝74に通じる孔90
が設けられ、さらに接続具92を介して気体配管94が接続
されている。

図示を省略した切換弁を介した真空ポンプにより気体配
管94を介して真空引きすると、中空管軸40の他端部から
脱気する脱気装置96となり、自在に回転駆動される中空
管軸に取付けられた吸引ノズル70にコイル２を吸引保持
することができる。

該脱気装置96は小形のものが得られれば、カプラー62な
どを用いることなく、直接中空管軸40の他端部に備える
ことができ、また中空管軸40の回転角度が±90度程度と
さほど大きくない場合には、例えばコイル状に成形した
可撓性の大きな気体配管94を、カプラー62などを用いる
ことなく、直接中空管軸40の他端部に接続し、図示を省
略した切換弁を介した真空ポンプにより該気体配管94を
介して真空引きすることによって脱気装置96が得られ
る。

つぎに前記の構成になる本発明の装置によるコイル２の
荷役動作について説明する。

本発明の装置はロボットなどの移動装置上に搭載されて
移動されるようになっており、くさび状のカム28bがア
クチュエータ32によってつかみ部24の方向に駆動され
て、斜面部28aに当接することによって、付勢機構26の
付勢力に抗して駆動機構28が、支点軸22で揺動自在に設
けられているつめ部14のつかみ部24を閉じて、コイリン
グマシンの捲線芯金４に形成され残置しているコイル２
のリード部2aを第３図に示すようにつかむ。

移動装置によって、取出し保持装置はコイル２を捲線芯
金４から引抜く方向に移動され、つかみ部24がコイル２
のリード部2aをつかんで、コイル２を捲線芯金４から取
出す。

チャック装置36は、スライダ12が駆動装置10によってつ
かみ部24が吸引ノズル70に近づく方向に駆動され、コイ
ル２のコイル部2bが吸引ノズル70の管内に吸引される位
置に、リード部2aの両基部がＶ溝72に支持される位置に
コイル２を移動させ、一旦移動が停止される。

図示を省略した真空ポンプが運転され、接続されている
図示を省略した切換弁を介して、気体配管94→接続具92
→孔90→溝74→貫通孔76→中空部78→吸引ノズル70など
から形成された気体の管路を介して真空引きを行い吸引
ノズルを負圧とする。同時につかみ部24は、くさび状の
カム28bがアクチュエータ32によってつかみ部と反対の
方向に駆動されて、付勢機構26の付勢力によってつかみ
部24が開きリード部2aのつかみをはなす。

この結果、リード部2aの両基部がＶ溝72に支持されて、
コイル２が変形、損傷などのコイル特性が低下させられ
ることがなく吸引ノズル70に吸引支持されて、チャック
装置36から移載される。

前記のつかみ部24から吸引ノズル70へのコイル２の移載
は、容器内へのコイル２の整理収納、あるいは他部品の
ステム等にリード部2aを接合するのに、リード部2aをフ
リーにすることが必要となるために行われる。

コイル２の移載が終った後チャック装置36は、一旦移動
が停止された状態からスライダ12が駆動装置10によって
駆動されて、吸引ノズル70による容器への収納や接合作
業を妨げない位置まで移動される。

吸引ノズル70に吸引保持されたコイル２は、移動装置に
よって取出し保持装置が移動されて、容器の所望の収納
位置に移動され、あるいは他部品のステム等への組合せ
位置に移動されてステム等にリード部2aが接合される。

前記の構成による中空管軸40は駆動装置66によって所望
の角度に回転され、前記の構成による接続装置96は中空
管軸40の回転を妨げることなく回転が係止されており、
気体の管路を介して真空引きを行い吸引ノズル70を継続
して負圧として、コイル２を吸引ノズル70に保持する。

容器の所望の収納位置に、あるいは他部品のステム等へ
の組合せ位置でステムにリード部2aが接合された後、切
換弁を切換えて真空ポンプとの接続を断ち、気体の管路
を大気圧に切換えると吸引ノズル70はコイル２の保持を
解除し、コイル２は容器の所望の収納位置に収納され、
あるいは他部品のステム等に接合されて残置される。

コイル２の取出し保持を終って、からになった取出し保
持装置は、中空管軸40が原位置に回転駆動されて復原さ
れ、チャック装置36も取出し位置に復原され移動装置に
よって原位置に復原されて、次にサイクルの荷役動作に
備える。

前記の説明のように、制御装置によって各装置は連携し
て迅速にコイル２の荷役動作を行う。

前記のチャック機構36の付勢機構26は、第１図に示すも
のに換えて支点軸22のアクチュエータ32の側のつめ部14
にばね取付ピンを設け、該ばね取付ピンに引張りばねを
装着して、つかみ部24が常時開く方向に付勢するように
してもよい。

また付勢機構26は、支点軸22に対してつかみ部24に近い
前記の圧縮ばねの位置のつめ部14にばね取付ピンを設
け、該ばね取付ピンに引張ばねを装着したり、あるいは
支点軸22に対してアクチュエータ32に近い側の位置のつ
め部14にばね取付穴を設けて圧縮ばねを装着したりし
て、つかみ部24が常時閉じる方向に付勢するようにする
ことができる。

この場合つめ部14とアクチュエータ32との間は、図示を
省略したカム装置やリンク装置で接続して駆動機構28と
し、付勢機構26の付勢力に抗してアクチュエータ32によ
って駆動される駆動機構28によってつかみ部を開き、リ
ード部2aをつかむ位置につかみ部24を移動して、アクチ
ュエータ32を前記と逆方向に駆動することによって駆動
機構28が復原し、付勢機構26のあらかじめ所望の力に設
定された付勢力によってつかみ部24が閉じてリード部2a
をつかむので、微細線材から作られたリード部2aを過大
なつかみ力で圧縮変形させることがない。

〔発明の効果〕

本発明は、ロボットなどの移動装置上に設けられた、微
細線材コイルの取出し保持などの荷役作業を行う装置で
あって、まずコイリングマシンの捲線芯金に形成され残
置しているコイルのリード部を、チャック装置のつかみ
部でつかみ、移動装置の移動によって捲線芯金からコイ
ルを取出す。

この装置によるコイルの取出しによって、従来の捲線芯
金からコイルを自然落下、またはエアによって吹き強制
落下、さらにはつかみ機構等を利用した強制引抜きなど
により取出して下方の容器に位置，付勢が不定のまま収
納し、引続いて次工程のためにコイルを１個づつに分離
して姿勢を一定にそろえる必要がある欠点と、人手作業
による効率が悪く、人手が必要，自動化が計り難く，危
険であるという欠点を解消する効果がある。

中空管軸の先端部に取付けられたＶ溝を有する吸引ノズ
ルが、切換弁を介した真空ポンプにより気体配管，接続
装置，中空管軸の中空部などからなる気体の管路を経
て、負圧とされている。

つかみ部でリード部がつかまれているコイルは、チャッ
ク装置の移動によって吸引ノズルに接近され、チャック
装置は一旦停止してつかみ部はリード部をはなし、コイ
ルはコイル部に隣接した両リード部の基部を吸引ノズル
のＶ溝に支持されて吸引ノズルに位置決めされて吸引さ
れチャック装置から移載され保持される。

吸引ノズルは荷役するコイルの寸法形状に応じたもの
を、着脱自在に交換できる。

コイルの移載を終ったチャック装置は移動し、吸引ノズ
ルによる容器への収納や接合作業を妨げることがない。

吸引ノズルに吸引保持されたコイルは、中空管軸の所望
の回転によって所望の姿勢をとり移動装置によって取出
し保持装置が移動されて、容器の所望の収納位置に移動
され、あるいは他部品のステム等への組合せ位置に移動
されてステム等にリード部が接合され、切換弁の切換え
によって吸引ノズルを大気圧となし、コイルの保持を解
除し取出し保持装置が原位置に復原するため、コイルを
容器の所望の収納位置に収納したり、あるいは他部品の
ステム等に接合したりすることができる。

コイリングマシン，移動装置，周辺装置などの装置と、
取出し保持装置とが制御装置によって連携して運転制御
されているので、効率よく自動運転される微細線材コイ
ルの取出し保持装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す平面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ部断面図、第３図は第２図のＰ部を示す詳細
図、第４図は第３図のＱ矢視図、第５図は従来例を示す
斜視図である。 ２……コイル、2a……リード部、2b……コイル部、４…
…捲線芯金、６……ホルダ、８……装置の軸線、10……
駆動装置、12……スライダ、14……つめ部、22……支点
軸、24……つかみ部、26……付勢機構、28……駆動機
構、32……アクチュエータ、36……チャック装置、40…
…中空管軸、48……回転アクチュエータ、52,58……歯
車、62……カプラー、70……吸引ノズル、72……Ｖ溝、
78……中空部、82……０リング、86……ブラケット、94
……気体配管、96……脱気装置、100……エアノズル、1
02……傾斜シュート。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端にリード部を有し中央部にコイル部を
   有する形状に形成され他部品に組合わされる微細線材の
   素材から作られた微細線材コイルを捲線芯金から取出し
   て保持する移動装置上に設けられた装置において、 装置の本体部をなすホルダ上を装置の軸線と平行の方向
   に駆動されるスライダ上に設けられ開閉自在に駆動され
   る１対のつかみ部を備えた微細線材コイルの一方のリー
   ド部をつかむチャック装置と、 前記のホルダ上の装置の軸線上に回転自在に軸支され回
   転駆動される中空部を有する中空管軸と、 該中空管軸の前記のチャック装置のつかみ部に近い一端
   部に取付けられた先端部にＶ溝を有する管状の吸引ノズ
   ルと、 前記の中空管軸の他端部から脱気する脱気装置とを備え
   たことを特徴とする微細線材コイルの取出し保持装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、１対のつめ部を装置の軸線を通る垂直面に対して対
   称であるように形成しおのおのの支点軸で揺動自在に支
   持し、つめ部の一端部のつかみ部を常時開あるいは閉の
   いづれか一方の方向に付勢する付勢機構と該付勢機構の
   付勢力に抗して駆動する駆動装置を有するチャック装置
   を備えたことを特徴とする微細線材コイルの取出し保持
   装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項記載の装置におい
   て、付勢機構の付勢力に抗して駆動する駆動装置がアク
   チュエータにより駆動されるカム機構からなることを特
   徴とする微細線材コイルの取出し保持装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第２項記載の装置におい
   て、付勢機構の付勢力に抗して駆動する駆動装置がアク
   チュエータにより駆動されるリンク機構からなることを
   特徴とする微細線材コイルの取出し保持装置。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、中空管軸の他端部から脱気する脱気装置が中空管軸
   の他端部に設けられた回転接手を介した配管により開閉
   弁，真空ポンプ装置に接続された装置であることを特徴
   とする微細線材コイルの取出し保持装置。