JPS6312736B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多種少量生産の組立作業を行う際に
使用される汎用性に富んだ産業用ロボツトの作業
アームの先端に付設する締付ユニツトに関する。

最近、この種の汎用性に富んだ産業用ロボツト
が注目を集めるようになつているが、産業用ロボ
ツトの利用が増大するに従つて作業アームの先端
に取付けるためのねじ締め等に用いる各種作業ユ
ニツトの開発が要望されている。中でも、ねじ締
めユニツトは、組立作業にあつては重要な役割を
担つているが、ねじをドライバビツトの下方の所
定の位置にエア給送するタイプのねじ締めユニツ
トでは、ねじを保持するチヤツク爪はその先端が
当接するようにばねにより付勢されている。その
ため、ねじ締めを行うと、ねじとドライバビツト
とが嵌合しない状態でねじがチヤツク爪から離脱
することがある。そのため、特にドライバビツト
がボツクスビツトであつてこのボツクスビツトに
よりボルトを締付けるような場合であつて、しか
もチヤツク爪がボルトの締付位置に接近すること
ができない場合にはボツクスビツトの先端にボル
トと吸着してボルト締め作業を行う必要がある
が、ボツクスビツトにボルトが嵌合して吸着され
る前にボルトがチヤツク爪から離脱してしまい、
ボツクスビツトにボルトを吸着することができ
ず、所望のボルト締め作業を行うことができない
等の欠点が生じている。

本発明は上記要望に鑑み創案されたもので、以
下実施例を図面について説明する。第１図ないし
第３図において、１は産業用ロボツト（図示せ
ず）のアーム（図示せず）先端に付設する締付ユ
ニツトであり、アームに固定された本体２を有し
ている。この本体２には第１シリンダ３の第１ロ
ツド４が固定され、この第１シリンダ３には保持
プレート５を介して電動ドライバ６が固定されて
おり、第１シリンダ３の作動により電動ドライバ
６が本体２に対して移動するように構成されてい
る。前記電動ドライバ６の駆動軸７には連接機構
８を介してボツクスビツト９が固定され、このボ
ツクスビツト９は前記本体２を貫通して配置され
ている。

一方、前記本体２の下側には、チヤツク本体１
０が固定されており、このチヤツク本体１０に前
記ボツクスビツト９が貫通できるように構成され
ている。又、前記チヤツク本体１０はその両側面
に突部１１を有し、その下部に一対の第１チヤツ
ク爪１２が回動自在に取付けられている。この第
１チヤツク爪１２の先端はチヤツク本体１０の中
心を囲んで当接して前記ボツクスビツト９の移動
路を塞ぎ、後記するボルト１３を係止する内孔１
４が形成されるように構成されている。前記チヤ
ツク本体１０には前記第１チヤツク爪１２に近接
してボルト案内スリーブ１５が回動自在にかつそ
の先端を前記チヤツク本体１０内のボツクスビツ
ト９の移動路上に位置するように付勢されて配置
されている。このボルト案内スリーブ１５はボル
ト供給口１６を有し、しかも連接スリーブ１７を
介してこれに第１チユーブ１８が連接されてお
り、部品供給装置（図示せず）から給送されるボ
ルト１３が第１チユーブ１８内を通つてボルト案
内スリーブ１５まで達するように構成されてい
る。又、前記第１チヤツク爪１２には第１昇降プ
レート２０に固定された連結プレート１９がピン
結合されており、第１昇降プレート２０の上昇に
より第１チヤツク爪１２が回動してその先端が開
状態となるように構成されている。前記第１昇降
プレート２０はチヤツク本体１０の側部に位置し
て前記ボツクスビツト９の昇降方向と平行に延び
るように本体２に配置されたガイドロツド２１に
沿つて摺動自在に案内されている。また、前記第
１昇降プレート２０は本体２に固定された第２シ
リンダ２２により下方に付勢されており、前記第
１チヤツク爪１２の先端を閉じるように構成され
ている。さらに、前記第１昇降プレート２０は前
記ガイドロツド２１の周囲に配置された第１ばね
２４により前記第２シリンダ２２の付勢方向に逆
らつて上方に付勢され、第２シリンダ２２による
付勢が解かれた時、わずかに上昇するように構成
されている。

さらに、前記チヤツク本体１０の突部１１の中
間位置には一対の第２チヤツク爪２５が回動自在
に配置されており、その先端はチヤツク本体１０
に穿設された空隙２６内に位置している。しか
も、第２チヤツク爪２５の先端はチヤツク本体１
０の中心を挟んで互いに近接して対向し、前記ボ
ツクスビツト９の移動路を塞いでその上面に後記
するナツト２７の係止溝２８を形成するように構
成されている。又、前記チヤツク本体１０には第
２チヤツク爪２５に近接してナツト供給口２９を
有するナツト案内スリーブ３０が固定されてお
り、部品供給装置（図示せず）から第２チユーブ
３１を通つて供給されるナツト２７が前記第２チ
ヤツク爪２５上の係止溝２８に達するように構成
されている。前記第２チヤツク爪２５の他端には
第２昇降プレート３３に固定された連結プレート
３２がピン結合により連接されており、第２昇降
プレート３３の上昇により第２チヤツク爪２５が
回動してその先端が開状態となるように構成され
ている。前記第２昇降プレート３３は第１昇降プ
レート２０の上方に位置し、かつ前記ガイドロツ
ド２１に案内されており、本体２に固定された第
３シリンダ３４の第３ロツド３５により昇降する
ように構成されている。又、この第２昇降プレー
ト３３はガイドロツド２１を囲うように配置され
かつ第１昇降プレート２０に載置された第２ばね
３６により上方に付勢されている。さらに、第２
昇降プレート３３は第３ばね４５によりわずかに
下方にも付勢されており、この第３ばね４５と第
２ばね３６との弾性力の相違により第３シリンダ
３４中立状態時の第２昇降プレート３３の位置が
規制されている。

前記第１シリンダ３、第２シリンダ２２及び第
３シリンダ３４にはエア供給源３７からのエアが
夫々第１切換弁３８、第２切換弁３９、第３切換
弁４０を介して供給されるように第５図に示すエ
ア制御回路が設けられている。このエア制御回路
は前記本体２に取付具を介して固定された上限マ
イクロスイツチ４２、第１マイクロスイツチ４１
および第２マイクロスイツチ４３からの信号を受
けるように構成されている。前記上限マイクロス
イツチ４２は保持プレート５の上昇復帰を検出す
るもので、第１マイクロスイツチ４１はボツクス
ビツト９が第２チヤツク爪２５に保持されたナツ
ト２７に嵌合する位置まで下降したことを検出
し、また第２マイクロスイツチ４３はボツクスビ
ツト９が第１チヤツク爪１２に保持されたボルト
１３に嵌合する位置まで下降したことを検出する
ように構成されている。しかも、前記エア制御回
路の第１切換弁３８は締付け作業の開始指令によ
り作動し、第１シリンダ３を作動させ、締付け完
了信号により前記第１シリンダ３を復動させるよ
うにエア供給路を切換える構成となつている。ま
た、前記第２切換弁３９は前記第１マイクロスイ
ツチ４１がオンとなると第３シリンダ３４を作動
させ、上限マイクロスイツチ４２がオンとなると
前記第３シリンダ３４を復動させるようにエア供
給路を切換える構成となつている。さらに、前記
第３切換弁４０は第２マイクロスイツチ４３がオ
ンになると第２シリンダ２２を作動させ、上限マ
イクロスイツチ４２がオンになると、前記第２シ
リンダ２２を復動させるようにエア供給路を切換
える構成となつている。また、前記上限マイクロ
スイツチ４２はオンとなつてから所定時間後に前
記第２切換弁３９および第３切換弁４０を中立位
置に切換え、前記第２シリンダ２２および第３シ
リンダ３４のシリンダ室を大気に連通するように
エア供給路を切換える構成となつている。

上記締付ユニツトにおいて、産業用ロボツトの
アームが移動して締付ユニツト１がボルト締め作
業の必要な作業位置の上方に達する。この時、第
２切換弁３９が中立位置にあるため第２シリンダ
２２は作動しない。そのため、第１昇降プレート
２０は第１ばね２４により若干上方に押上げら
れ、リンク機構１９を介して第１チヤツク爪１２
がわずかに回動する。従つて、第１チヤツク爪１
２の先端はわずかに開状態となる。この状態で第
１チヤツク爪１２上にボルト１３が供給される。
その後、第２切換弁３９を作動し、第２シリンダ
２２を作動させて第１昇降プレート２０を下降さ
せる。そのため、第１チヤツク爪１２の先端は閉
状態となり、ボルト１３の脚部を挟着する。同時
に、第１シリンダ３が作動して電動ドライバ６及
びボツクスビツト９が下降し、ボツクスビツト９
が第２チヤツク爪２５に接近すると、第３切換弁
４０が作動し、第３シリンダ３４が作動して第２
昇降プレート３３が上昇し、第２チヤツク爪２５
が開状態となる。そのため、ボツクスビツト９は
第４図に示すように第２チヤツク爪２５に当接す
ることなく、さらに下降し、第１チヤツク爪１２
に保持されたボルト１３に当接する。この時、ボ
ツクスビツト９のボツクス穴４４とボルト１３の
頭部とが嵌合しないと、第１チヤツク爪１２は開
状態とならないため電動ドライバ６のみが下降す
る。そのため、クラツチ（図示せず）がわずかに
噛合して電動ドライバ６の回転がわずかにボツク
スビツト９に伝達される。この時、ボルト１３は
第１チヤツク爪１２に挟着されているため、ボツ
クスビツト９はボルト１３上でわずかに回転し
て、ボツクスビツト９のボツクス穴４４とボルト
１３の頭部とが確実に嵌合する。そのため、第２
マイクロスイツチ４３が作動し、第２切換弁３９
及び第２シリンダ２２を作動させ、第１昇降プレ
ート２０を上昇させる。第１昇降プレート２０の
上昇により、第１チヤツク爪１２の先端は開状態
となり、ボルト１３を挟着したボツクスビツト９
が第１チヤツク爪１２から離脱する。この状態
で、ボツクスビツト９はさらに下降して、ボルト
１３を所定の位置にある相手物に螺入する。

ボルト締め作業を終了して後、ボツクスビツト
９及び電動ドライバ６を上昇復帰させる。第１チ
ヤツク爪１２及び第２チヤツク爪２５は上限マイ
クロスイツチ４２が作動して第２切換弁３９及び
第３切換弁４０が切換つて初めて復帰し、その後
所定時間経過後に第２切換弁３９及び第３切換弁
４０が中立位置に復帰する。従つて、第１昇降プ
レート２０及び第２昇降プレート３３は第１ばね
２４及び第２ばね３６によりわずかに上昇し、第
１チヤツク爪１２及び第２チヤツク爪２５はその
先端をわずかに開状態にして次回の作業に備え
る。

尚、ナツト締め作業についても、第２チヤツク
爪２５にナツト２７を供給して後は同様に締付ユ
ニツト１は作動し、ナツト締め作業を終了する。

以上説明したように、本発明はチヤツク爪に保
持された部品がボツクスビツトに嵌合して始めて
チヤツク爪が開放するように構成されているの
で、部品をボツクスビツトに確実に嵌合させるこ
とができるばかりか、チヤツク爪に部品を供給す
る際にチヤツク爪が僅かに開いているためエア給
送された部品が確実にチヤツク爪上に供給でき、
部品を正規の姿勢で確実にボツクスビツトの移動
路上に位置させることができ、正確な締付作業を
行うことができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の正面図、第２図は第１図の要
部拡大断面図、第３図は第１図のＡ―Ａ線に沿つ
た要部拡大断面図、第４図は本発明に係るボルト
締め作業の説明図、第５図は本発明に係るエア制
御回路図である。 １……締付ユニツト、２……本体、３……第１
シリンダ、４……第１ロツド、５……保持プレー
ト、６……電動ドライバ、７……駆動軸、８……
連接機構、９……ボツクスビツト、１０……チヤ
ツク本体、１１……突部、１２……第１チヤツク
爪、１３……ボルト、１４……内孔、１５……ボ
ルト案内スリーブ、１６……ボルト供給口、１７
……連接スリーブ、１８……第１チユーブ、１９
……連結プレート、２０……第１昇降プレート、
２１……ガイドロツド、２２……第２シリンダ、
２３……第２ロツド、２４……第１ばね、２５…
…第２チヤツク爪、２６……空隙、２７……ナツ
ト、２８……係止溝、２９……ナツト供給口、３
０……ナツト案内スリーブ、３１……第２チユー
ブ、３２……リンク機構、３３……第２昇降プレ
ート、３４……第３シリンダ、３５……第３ロツ
ド、３６……第２ばね、３７……エア供給源、３
８……第１切換弁、３９……第２切換弁、４０…
…第３切換弁、４１……第１マイクロスイツチ、
４２……上限マイクロスイツチ、４３……第２マ
イクロスイツチ、４４……ボツクス穴、４５……
第３ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電動ドライバの回転を受けて回転するボツク
   スビツトを昇降させる第１シリンダを本体に取付
   けるとともに、この本体に先端を閉じるよう付勢
   された開閉自在な一対のチヤツク爪を有するチヤ
   ツク本体を前記ボツクスビツトが挿通する位置に
   取付け、ボツクスビツトの下降によりチヤツク爪
   に保持された部品をチヤツク爪から押出して所定
   の位置に締付けるように構成した締付ユニツトに
   おいて、 チヤツク本体の側部に位置してボツクスビツト
   の昇降方向と平行に延びるガイドロツドを本体に
   固定し、このガイドロツドに昇降プレートを摺動
   自在に案内してこの昇降プレートに連結プレート
   を介してチヤツク爪の一端を回動自在に連結し、
   この昇降プレートを本体に固定されたシリンダに
   より下方に付勢するとともに、前記昇降プレート
   をばねにより上方に付勢する一方、 前記本体にボツクスビツトが所定位置まで下降
   したことを検出して前記昇降プレートを上昇させ
   るようにシリンダを作動させるマイクロスイツチ
   を取付けるとともに、前記シリンダを復動させる
   上限マイクロスイツチを取付け、この上限マイク
   ロスイツチが作動してから所定時間後に前記シリ
   ンダのシリンダ室を大気に連通させるエア制御回
   路を構成したことを特徴とする締付ユニツト。