JPH09155648A

JPH09155648A - ワーク振り込み装置

Info

Publication number: JPH09155648A
Application number: JP32006295A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kubota; 肇窪田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】アーム先端に昇降機構をもたないワーク振り
込み装置の提供。【解決手段】回転ブラケット１４と、それに摺動可能
とされたアーム１１と、回転ブラケット１４と同軸芯ま
わりに回転可能なピニオンプレート２０と、ピニオンプ
レート２０をラック２１を介して駆動する駆動手段２４
と、固定のアーム振り込み軌跡ガイド用プレート２６
と、アーム１１に固定されピニオンプレート２０にロー
ラ３０を介して係合しガイド用プレート２６にローラ２
７を介して係合するローラシャフト２８、２９と、を有
するワーク振り込み装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを回転動作
と下降動作とによって作業位置に供給するワーク振り込
み装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶接工程のマルチスタッド溶接機
におけるワーク振り込みでは、回転、下降動作により、
ワークが作業位置に振り込まれている。そこでは、図７
に示すように、ワーク５１を回転させるためのリンクア
ーム５４は、回転軸５５を中心に回転用エアシリンダ５
６の推力で矢印方向５２に回転されて、ストッパ６０に
当接され、位置決めされる。ワーク５１が回転、位置決
めされると、リンクアーム５４の先端に設けられた、昇
降用エアシリンダ５８により、ガイド５９に沿って、把
持治具５７とそれによって把持されたワーク５１は矢印
方向５３に下降される。ワーク５１’（符号のダッシ
ュ’およびツーダッシュ”はその符号の部材の移動後を
示す。以下、同じ）が下降されると、ワーク５１は組付
治具６１、ワーク６２に当接されて位置決めされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術には
つぎの問題がある。（１）従来の振り込み装置では、回転と昇降動作に、
それぞれアクチュエータが設けられている。また、回転
機構のリンクアームの先端には昇降機構が組み付けられ
ている。したがって、リンクアームの慣性量が過大とな
り、回転用エアシリンダに大推力が必要となり、また各
構成部品の高剛性化が必要となるため、振り込みユニッ
トが大型、高価となっている。（２）従来、ワークの振り込み位置決めは、リンクア
ーム回転端と把持治具下降端の２ヶ所で行われており、
リンクアームの回転端は回転用エアシリンダ推力によ
り、把持治具の下降端は昇降シリンダ反力により、リン
クアームに撓みが生じるため、把持治具のワークが位置
ずれし、精度を悪くしている。本発明の目的は、アーム先端に昇降機構と昇降用アクチ
ュエータを設けないようにして装置の小型化をはかり、
かつ振り込み動作の途中でのアーム先端のストッパへの
当接による位置決めを廃止してワークの振り込みの位置
ずれを防止できる、ワーク振り込み装置を提供すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。固定ブラケットに固定されたシ
ャフトに回転可能に支持された回転ブラケットと、前記
回転ブラケットに摺動可能に支持されたアームと、前記
アームの回転ブラケット連結側と反対側の端部に設けら
れたワーク把持治具と、前記シャフトに回転可能に支持
されたピニオンプレートおよび該ピニオンプレートに形
成された長穴と、前記ピニオンプレートに噛合されたラ
ックおよび該ラックに連結された駆動手段と、前記固定
ブラケットに固定されたアーム振り込み軌跡ガイド用プ
レートと、アームに固定されローラを介して前記アーム
振り込み軌跡ガイド用プレートに接触し別のローラを介
して前記ピニオンプレートの前記長穴に係合するローラ
シャフトと、からなるワーク振り込み装置。

【０００５】上記本発明の装置では、駆動手段によるラ
ックの直線動がピニオンプレートの回転動に変換され、
ピニオンプレートの回転動がローラシャフト、ローラ、
アーム振り込み軌跡ガイド用プレート等によりアームの
回転動と下降動とに変換されるので、アームの回転端に
ワーク把持治具の昇降機構と昇降用アクチュエータを設
ける必要がなく、回転軸芯まわりに振りまわす重量が大
幅に小さくなり、アームも低剛性で済み、装置の小型化
がはかられる。また、アームの回転動と昇降動とが１つ
の駆動手段で行われ、それによっても装置の小型化、低
コスト化がはかられる。また、アームの回転端を回転お
よび下降動の途中で位置決め治具に当接してアームを位
置決めすることがなく、下降動の終端までアームの先端
を治具に当てずにワークを移送するので、動きの途中で
アームを治具に当てた場合にアームに生じる撓みによる
ワークの位置ずれが無く、その分ワークの位置決め精度
が従来に比べて向上する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明実施例の振り込み装置とそ
れが設置される作業ステーションの全体構成と作用を、
図５、図６を参照して、説明する。振り込み装置（振り
込みユニット）１は、溶接設備ベース２上に固定されて
いる。ベース２上には、ワーク位置決め治具、ハネ出し
機構等が配置されている。位置決め治具上に組付ワーク
ａが作業者によりセットされる。ベース２の外周に溶接
用ロボットガン３、溶接ガン置台４が配置されている。
ベース２の前面にはワークハネ出しスライダー５が固定
されている。したがって、ワークａ、ｂは作業者によっ
てワーク位置決め治具、振り込み装置にそれぞれセット
される。ワークａ、ｂがセットされると作業者は起動釦
を押す。起動釦が押されると治具はワークａを位置決
め、クランプする。また、振り込み装置はワークｂを位
置決め、クランプする。ワークａ、ｂが位置決め、クラ
ンプされると、ワークａを組付けるため、ロボット３は
ガン置台４上のＣガン６を取る。ロボット３に結合され
たＣガン６は指定されたワークａの打点位置にセットさ
れる。Ｃガン６が打点位置にセットされるとワークａを
溶接する。この溶接を順次行い完了すると、ロボット３
はＣガン６を次のＸガン７と交換するためＣガン６をガ
ン置台４に戻す。Ｃガン６がガン置台に戻されると同時
に、振り込み装置１により、ワークｂが振り込まれ、位
置決めされる。ワークｂが振り込まれ、位置決めされる
と、ロボット３はガン置台４のＸガン７を取り上げる。
ロボット３に結合されたＸガン７は、指定されたワーク
ａ、ｂの打点位置にセットされ、順次溶接が実行され
る。溶接が完了するとロボット３はＸガン７をガン置台
４に戻す。Ｘガン７がガン置台４に戻されると、振り込
み装置１はワークｂの把持を解除し、振り込み装置１は
原位置に戻される。振り込み装置１が原位置に戻される
と、ワークｂが溶接されたワークａはａ’にハネ出され
る。ワークａ’にハネ出されると、スライダー５により
ａ”に搬送される。搬送されたワークａ”は作業者によ
り取出されて１サイクル完了となる。

【０００７】つぎに、本発明実施例の振り込み装置（振
り込みユニット）１の構成を、図１〜図４を参照して、
説明する。ワークｂは、ワーク把持治具１０に位置決め
クランプされている。ワーク把持治具１０はアーム１１
の回転ブラケット連結側と反対側の端部にに支持されて
いる。アーム１１にはガイドレール１２が固定されてお
り、ガイドレール１２はナット１３に摺動可能に係合さ
れている。これによって、ナット１３はガイドレール１
２に沿って直動可能とされている。ナット１３はアーム
１１回転用ブラケット（回転ブラケット）１４に固定さ
れている。回転ブラケット１４は、回転用ベアリング１
５を介してシャフト１６、１７に回転可能に支持されて
いる。シャフト１６、１７は固定ブラケット１８に固定
されている。シャフト１７はベアリング１９を介してピ
ニオンプレート２０を回転可能に支持している。ピニオ
ンプレート２０はラック２１と噛合されている。ラック
２１はナット２２に結合されている。ナット２２はガイ
ドレール２３に摺動自在に係合されており、ガイドレー
ル２３は固定ブラケット１８に固定されている。固定ブ
ラケット１８はワーク振り込み軌跡駆動用エアシリンダ
（駆動手段）２４を支持、固定している。エアシリンダ
２４はナックル２５を介してラック２１に連結されてい
る。また、固定ブラケット１８には、アーム１１に回転
（シャフト１６、１７まわりの弧状の動き）と直線（前
記弧の一端からの直線状に下降する動き）の軌跡を画か
せるガイド面をもつアーム振り込み軌跡ガイド用プレー
ト２６を固定されいる。軌跡ガイド用プレート２６のガ
イド面上にガイドローラ２７が接触されている。ガイド
ローラ２７は、ガイドプレート２６のガイド面上をガイ
ドにして直、回動させられる。ガイドローラ２７はロー
ラシャフト２８、２９に回転可能に支持されている。ガ
イドローラ２７を支持するローラシャフト２８、２９は
アーム１１に固定されている。ローラシャフト２９には
ガイドローラ３０が回転自在に支持され、ガイドローラ
３０はピニオンプレート２０に形成された長穴に摺接さ
れている。

【０００８】エアシリンダ２４の推力はラック２１を介
してピニオンプレート２０の回転運動に変換され、ピニ
オンプレート２０は、シャフト１７を中心にイ方向（図
４）へ回転される。ピニオンプレート２０がイ方向へ回
転されると、その回転力は長穴に摺接されたベアリング
３０に伝達される。さらに、ベアリング３０に伝えられ
た回転力は、さらに、ローラシャフト２９、アーム１
１、ローラシャフト２８を介して、ベアリング２７に伝
達される。ベアリング２７に伝達された回転力により、
ベアリング２７はガイドプレート２６のガイド面の直線
部にガイドされてロ〜ハ間を上昇される。また、ハ〜ニ
間はガイドプレート２６のガイド面の弧状部にガイドさ
れて弧を画いて移動される。したがって、アーム１１は
ガイドプレート２６に沿ってロ→ハ→ニ、ニ→ハ→ロ
と、回転および昇降される。ワーク把持治具１０には振
り込み端ストッパ３１が結合されている。ストッパ３１
はブロック３２に当接されており、ブロック３２はベー
ス２に結合されている。

【０００９】つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
ワークｂ’は作業者によりワーク把持治具１０’にセッ
トされる。把持治具１０’にセットされたワークｂ’は
信号によりワーク把持治具１０’にクランプされる。つ
いで、ワークｂ’振り込みＯＫ信号により、エアシリン
ダ２４が駆動される。エアシリンダ２４が駆動される
と、ワークｂ’は図２中ホ方向に回転後、ヘ方向に下降
される。ヘ方向の下降端でストッパ３１がブロック３２
に当接されて、ワーク振り込みは完了となり、溶接作業
ＯＫ信号が出される。溶接作業ＯＫ信号が出されると、
ロボット溶接ガン等により溶接が実行される。ついで、
ロボット溶接ガンで溶接完了信号が出される。溶接完了
信号が出されると、ワーク把持治具１０はワークｂの把
持をアンクランプする。ワークｂがアンクランプされる
と、エアシリンダ２４が駆動される。エアシリンダ２４
の駆動により、アーム１１、ワーク把持治具１０はト方
向に上昇され、ついでチ方向に反転回転されて原位置に
復帰されて、１サイクル完了となる。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、アームを回転ブラケッ
トに摺動可能に支持するとともに、駆動手段、ラック、
ピニオンプレート、アーム振り込み軌跡ガイド用プレー
ト、ローラシャフト、ローラを設けたので、駆動手段に
よるラックの直線動をピニオンプレートの回転動に変換
できるとともに、ピニオンプレートの回転動をアームの
回転動と下降動に変換でき、これによってアームの回転
の先端側に昇降用機構とそのアクチュエータを設ける必
要がなくなり、振りまわす重量が小になり、装置の小型
化、低コスト化をはかることができる。また、アームの
回転、下降動のための機構はすべて回転軸芯側にあり、
アームの回転、下降動の途中でアームの先端を治具に当
てて位置決めする必要もないので、治具に当てて位置決
めする場合に生じるアームの撓みによるワーク位置決め
ずれも生じず、ワーク位置決めがそれだけ高精度にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のワーク振り込み装置の平面
図である。

【図２】図１の装置の側面図である。

【図３】図１のＡ部の拡大図である。

【図４】図２のＢ部の拡大図である。

【図５】図１のワーク振り込み装置が配置された溶接ス
テーションの平面図である。

【図６】図５のステーションの側面図である。

【図７】従来のワーク振り込み装置の側面図である。

【符号の説明】

１ワーク振り込み装置１０ワーク把持治具１１アーム１２レール１３ナット１４回転ブラケット１５、１９ベアリング１６、１７シャフト１８固定ブラケット２０ピニオンプレート２１ラック２２ナット２４駆動手段（シリンダ）２６アーム振り込み軌跡ガイド用プレート２７、３０ローラ２８、２９ローラシャフト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定ブラケットに固定されたシャフトに
回転可能に支持された回転ブラケットと、前記回転ブラケットに摺動可能に支持されたアームと、前記アームの回転ブラケット連結側と反対側の端部に設
けられたワーク把持治具と、前記シャフトに回転可能に支持されたピニオンプレート
および該ピニオンプレートに形成された長穴と、前記ピニオンプレートに噛合されたラックおよび該ラッ
クに連結された駆動手段と、前記固定ブラケットに固定されたアーム振り込み軌跡ガ
イド用プレートと、アームに固定されローラを介して前記アーム振り込み軌
跡ガイド用プレートに接触し別のローラを介して前記ピ
ニオンプレートの前記長穴に係合するローラシャフト
と、からなるワーク振り込み装置。