JPS5993275A

JPS5993275A - 自動搬送位置決め装置

Info

Publication number: JPS5993275A
Application number: JP20012082A
Authority: JP
Inventors: 寛奥村
Original assignee: ROBOTSUTO GIKEN KK
Current assignee: ROBOTSUTO GIKEN KK
Priority date: 1982-11-15
Filing date: 1982-11-15
Publication date: 1984-05-29

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】この発明は、加工工程や組立工程等において、工作物（
ワーク）を自動的に搬送し位置決めする装置に関する。

部材ストッカから工作機械へのワークの供給、あるいは
いくつかの工程にわたる各工作機械間でのワークの搬送
、およびその位置決めに、オートローダ装置やトランス
ファー装置、ならびに最近では制御技術の発達に伴って
／・ンドリングロボット等が使用され、各作業工程の自
動化、省力化が進められている。

しかし、従来オートローダ装置やトランスファー装置は
、量産加工等に適するように設計された専用機的な部分
が多く、一般に大型となシ、対称ワークやラインの変更
に対する汎用性に欠ける。

一方、ハンドリングロボットは、自由匿があるが、組立
作業のように複数のワークを取扱った９、また加工や搬
送作業等が増加し重なってくると、それだけ装置が複雑
化し、例えば数台のロゲットが必要になることもあって
相当のコストアップは避けられない。

この発明は、ワークのハンドリング、搬送、位置決め機
構とを一体的に備え、構造の小型簡略化を図り、加工や
組立等の各工程での良好な作業性を維持すると共に、汎
用性を高めたワークの自動搬送位置決め装置の提供を目
的としている。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。第１図は本発
明の実施例を示す正面図、第２図はその平面図、第３図
はその側面図である。

まず、構成を説明すると、ｌｆｄ、所定の台上に固定さ
れる本体ベース、２は本体ベースｌ上を回動し、ワーク
（図示しない）を搬送する回転テーブル、３は回転テー
ブル２および本体ベーステーブル４上のワークを拾い上
げるハンドリング部を示す。

本体ベース１には、回転テーブル２とハンドリング部３
を動作させる駆動装置５とその制御機構とが組み込まれ
（後述する）、第４図に示すようにベーステーブル４を
支える上部フレーム６内側の環状溝７にラジアルならび
にスラスト荷重を受ける旋回用軸受８が嵌装される。

この旋回用軸受８を介して円筒形のサドル９が回動自由
に取付けられ、その上端に回転テーブル２が支持される
。他方、サドル９下端の回転中心よシ等円周上で例えば
１２等分された位置に、それぞれ同径のローラ１０が突
設され、駆動装置５のシャフト１１に形成した案内カム
１２に係合する。

駆動装置５は、第５図、第６図に示すように１人力信号
によυ数回転するステップモータ１３と、その回転を正
確に伝えシャフト１１を１回転させるベルト伝達部１４
とを備え、案内カム１２は、シャフト大径部１５の１外
周に突設した長さの異なる２つの角型のガイドレール１
６と、その両端をそれぞれ互いに斜向させた導入壁１７
よシ形成される。

ステップモータ１３の回転に応じてシャン）１１が１回
転すると、およそ半回転後に案内カム１２がローラ１０
を挾み込んで順々にガイドレール１６の幅だけシャフト
軸方向に送シ、２広回転テーブル２を回動させる。ガイ
ドレール１６の幅は、所定の公差範囲で＠シ合う各ロー
ラ１０の間隙と同寸法に設定され、この場合後述する所
定の時期で祐キジ　　　−　　　　回転デープル２が３
６０’／１２＝３０°ずつ回動し、位置、の割シ出しを
行な□う。ただし、１８．１９はシャフト１１の軸受を
示す。

また、回転テーブル２は、第２図のように６０゜間隔で
外周部に６つの台座２０が形成され、各台座２００間は
比較的大きく切欠かれる。そして、各台座２０にそれぞ
れワークを保持するワークホルダー等（図示しない）の
取伺穴２１が設けられ、固定あるいはこれらを父換自由
に設置する。

台座２０上のワークは、シャン）１１０回転に応じて搬
送、位置決めされ、これにより搬送、位置決め機構が構
成される。

一方、本体ベース１の上部フレーム６を貝通してスリー
ブ２２が固定され、このスリーブ２２に回転テーブル２
の中心線上を上下方向に摺動可能なコラム２３が嵌装、
立設される。

コラム２３の上端には、ブラケット２４を介して、６つ
のアーム２５がそれぞれ等間隔て回転テーブル２と平行
方射状に固定され、各アーム２５の先端に、ワークを拾
い上げる例えばエア式吸盤や電磁マグネット等からなる
ハンド２６が取付けられる。各ハンド２６は回転テーブ
ル台座２０の取付穴２１のピッチ円上方に位置し、その
配管、配線はコラム２３上方よ多接続される１、また、
コラム２３の下端には、軸方向に切シ溝２７が形成され
、コラム２３を上下方向に駆動する揺動レバー２８に係
合する。揺動レバー２８は、リンク２９を介して、前記
シャフト大径部１５の外周に形成したらせん溝状の円筒
カム３０に係合するクランク３１に連結され、シャン）
１１の回転に伴うカム動作（カム形状）にしたがって上
下する。

これによシ、コラム２３を介しハンドリング部３を昇降
さ姓ると共に、ワークのノ１７ドリング機構が構成され
る。ただし、３２は円筒カム溝にかかるクランクビンで
、クランクはｅ点を、揺動レバー２８はｆ点を支点とし
て回動し、このカム動作の設定は後述する３、なお、コ
ラム２３にその昇降を容易にさぜるバランサ３３（スプ
リングテモ一方、このハンドリング機構と、前述した搬
送、位置決め機構の各動作を制御する機４イタが、シャ
フト１１の後端部３５に設けられる。具体的には、各ハ
ンド２６や態動装置５等の制御数に応じて、後端部３５
にいくつかの円板状のカム３６が固定され、各円板カム
３６の回転に応動して開閉されるスイッチ（例えばリミ
ツチスイッチあるいはエアカムバルブ等）３７がそれぞ
れ本体ペース１のブラケット３８に配設される。そして
、このスイッチ３７の開閉により、吸盤式ハンドへのエ
ア供給、迦断、マグネット式ハンドへの通電、離断、お
よびステップモータ１３の駆動、停止を行なう。

■工程当シ（シャ７）１回転）の各制御タイミングは、
円板カム３６の形状に応じて選″ｉ、ピされ、前記円筒
カム３０の動作設定と合わせて、回転テーブル２の位置
割り出し、ハンドリング部３の昇降、各ハンド２６のク
ランプ動作が、それぞＪし例えば第７図の（ａ）〜（Ｃ
）に示すような動作特性となるように定められる。図で
、（イ）のスタート位置からまずハンドリング部３が下
が９、最下点（ロ）で各ノ＼ンド２６がクランプされ、
本体ペーステーブル４上のワークを拾う。そして、ノｈ
ンドリング部３が上昇し、（ハ）の点から回転テーブル
２が所定角度（３０°）回転した後、ノ１ンドリング部
３がいくらか下がる。このに）の点で各ノ・ンド２６の
クランプが解かれ、ワークが回転テーブル２の台座２０
にセットされる。この後、ハンドリング部３が上昇し、
（ホ）の点から回転テーブル２がさらに３０°回転して
、スタート位置（イ）に戻り、これらを繰返す。

ただし、スタート動作は、外部信号によシ指令し、また
各継続動作が長いときには、タイマー（図示しない）等
を使用して動作時間、タイミングを設定しても良い。

次に作用を説明する。

例えば数点のワークを取扱う組立作業の場合、まずワー
クエが回転テーブル台座２０の間から本体ペーステーブ
ル４上の所定位置（第２図のＡ点）に置かれる。

そして、スタート指令を受けると、ワークエはハンド２
６によシ拾い上げられ、回動する回転テーブル台座２０
上に置かれると共に、３００前方に送られる（第２図の
Ｂ点）。

台座２０にはワークホルダー等がセットされ、ワーク■
を保持し、このとき第２図の６点にワーク■が外部よシ
供給される。

ワーク■はハンドリングされ、その下方にワーク■がき
たときにワークｌ上の組付位置にセットされる。この場
合、第２図のＢ点にてワーク■を直接ワークｌ上にセッ
トしても良く、また、ワーク■、ワーク■の支給はオー
トローダ装置等を用いることもできる。

そして、この状態のまま、さらに３０°送り、第２図の
Ｄ点にてワークＩにワーク■を組伺ける。

組旬は作業は、工程に応じてプレス機械等が必要であれ
ば、予めＤ点上にセットしておき、前記制御機構のスイ
ッチ３７にその動作を連動さぜる。

ワークｎＩは、第２図のＥ点に供給し、同様にセットさ
れる。ワーク■の組付けは、第２図のＦ点で行なわれ、
この場合加工工程等があれは、さらに第２図のＥ点、１
点にて対応機械をセットし、これを行なう。

ワーク点数、組付工数がかな夛多くても、各工程を満た
して順次連続した作業を行なうことができ、また加工作
業の場合にも同じく相当数の工程を連続的に行なうこと
が可能となっている。

そして、工程が終了すれば、第２図の１点、■（点等で
ハンドリングされ、本体ペーステーブル４上から製品と
して取９出される。

なお、工程に応じてハンドリングを行なわないハンド２
６のクランプ動作は停止させ、またワークホルダーとし
ては自動チャックあるいは回転テーブル２の回動に応じ
てチャッキング動作を行なうコレット等が用いられる。

このように、本実施例では、ワークの搬送、位置決め、
ハンドリング機構とを一体的に備え、簡略化した構造で
、加工作業や組立作業を連続的にかつ容易に行なうこと
ができ、工程の短縮、省力化を図ることができる。

そして、ワークホルダーやハンド２６の仕様および各動
作タイミングの選定が可能であるから、種々のワークに
適用し得ると共に、工程の設定が任意に選択でき、量産
機としての機能が高いだけでなく、その汎用性は非常に
高い。

また、各機構に機械式カムを用いておシ、したがって良
好な位置割シ出し、ハンドリング動作。

制御応答性が得られ、低コストで装置の確動、精度向上
を図ることができる。

なお、図示しないが、回転テーブル２の割シ出し後のク
ランプ機構、コラム２３の最上点でのフラング機構等備
えれば、安定性、作業性がよシ良好となる。

以上説明した通り、本発明によれば、本体ペース上を回
動する回転テーブルと、回転テーブル外周部に所定等間
隔で形成した台座と、回転テーブル中心を貫通し本体ペ
ースに立設したコラムと、コラムにアームを介して固定
され台座のピッチ円上方に位置するハンドリング部とを
備え、台座にワークホルダーを取付け、ワークの搬送、
位置決め、ハンドリング機構およびその制御機構とを一
体的に構成し、各制御タイミングを選択可能としたので
、加工工程、組立工程等広範囲に適用でき、各作業の省
力化、効率化が図れると共に、加工ライン、組立ライン
の変更に対する装置の高い汎用性が得られ、生産コスト
の大幅な低減を図ることが可能となる。また、各機構に
機械式カムを用いたので、良好な精度を維持し、耐久性
および信頼性を向上することができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す正面図、第２図、第３図
はその平面図と側面図、第４図は第２図のＰ−Ｐ線に沿
う断面図、第５図は第３図のＱ−Ｑ線に沿う断面図、第
６図は第１図のＲ−Ｒ線に沿う部分断面図、第７図の（
ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ回転テーブルの位置割シ出し、
ハンドリング部の昇降、各ハンドのフラング動作の１設
定例を表わす動作特性図である。ｌ・・・本体ペース、２・・・回転テーブル、３・・・
ハンドリング部、４・・・本体ペーステーブル、５・・
・駆動装置、９・・・サドル、ｌＯ・・・ローラ、１１
・・・シャフト、１２・・・案内カム、１３・・・ステ
ップモータ、２０・・・台座、２３・・・コラム、２５
・・・アーム、２６・・・ノ１ンド、２８・・・揺動レ
バー、３０・・・円筒カム、３１・・・クランク、３５
・・・シャフト後端部、３６・・・円板カム、３７・・
・スイッチ。特許出願人　ロボット技研株式会社第１図１．−Ｒ第２図 ■ 第３図手　　続　　補　　正　　書　（方式）昭和５８年２月
２５日特許庁長官　　若　杉　和　夫　殿１、事件の表示昭和５７年特許願第２００１２０号２、発明の名称自動搬送位置決め装置氏名　ロボット技研株式会社明１１１１１書中「図面の簡単な説明」の欄。７、補正の内容（１）　明細書第１２頁の第１６行目から第１８行目に
［・・・、第７図の（ａ　）〜（Ｃ）はそれぞれ回転テ
ーブルの位置割り出し、ハンドリング部の昇降、各ハン
ドのクランプ動作の１設定例を表わず・・・」どあるの
を「・・・、第７図は、回転テーブルの位置割り出しく
ａ）、ハンドリング部の昇降（ｂ）、各ハンドのクラン
プ動作（Ｃ）の１設定例を表わす・・・」と補正する。

Claims

【特許請求の範囲】

本体ペース上を回動する回転テーブルと、回転テーブル
外周部処所定等間隔で形成した台座と、回転テーブル中
心を貫通し本体ペースに立設したコラムと、コラムにア
ームを介して固定され前記台座のピッチ円上方に位置す
るノ・ンドリング部とを備え、台座にワークホルダーを
取付ける一方、前記本体ペースに駆動装置を介装し、駆
動装置からの回転を案内カムを介して伝え前記回転テー
ブルを所定角度ずつ回動する搬送、位置決め機構と、同
じく円筒カムを介して前記コラムを昇降するハンドリン
グ機構とを形成し、駆動装置シャフト後端部にその回転
に応じて駆動装置の作動および前記ハンドリング部の動
作等のタイミングを設定する制御機構を備えたことを特
徴とする自動搬送位置決め装置。