JPS6322021Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、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
アーム先端に付設するねじ締め作業ユニツトに関
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、この種産業
用ロボツトの利用が増大するに従つて作業アーム
の先端に取付ける各種作業ユニツトの開発が要望
されている。その中では、組立作業の中心をなす
ねじ締め作業ユニツトの開発が各方面から要望さ
れているが、ねじ締め作業ユニツトの場合、ドラ
イバビツトに回転を与える駆動源と、ドライバビ
ツトを回転自在に保持するドライバ本体の昇降用
シリンダとを作業アーム先端に取付ける必要が生
じている。ところが、作業アーム先端の重量はロ
ボツトの制御上制限されているため、その軽量化
が要望されており、その上、作業アーム先端の移
動が狭い場所でも可能となるようにコンパクトな
作業ユニツトとともに姿勢制御可能でかつ任意の
高さの作業位置に対応可能な作業ユニツトが要望
されている。

本考案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図及び第
２図において、１は産業用ロボツト（図示せず）
の作業アーム（図示せず）の先端に取付けられる
支持アーム１であり、この支持アーム１にはドラ
イバ本体２が固定されている。このドライバ本体
２は上部ブラケツト３，下部ブラケツト４及びハ
ウジング５からなつており、前記上部ブラケツト
３の下方に下部ブラケツト４が固定されている。
前記ドライバ本体２のハウジング５には取付部２
８が固定されており、この取付部２８に後記する
ドライバビツト２０の軸心と平行に駆動軸２９が
位置するように駆動源３０が取付けられている。
この駆動源２９には主プーリ３１，従プーリ３２
及びタイミングベルト３３からなるベルト機構３
４を介して回転軸３５が連接され、この回転軸３
５はハウジング５に回転自在に保持されたスプラ
インシヤフト２７に接続されている。又、前記ベ
ルト機構３４はカムフオロア３６及び取付レバー
３７からなる張力調整装置及びカバー３９を有し
ている。又、前記駆動源３０は支持アーム１に穿
設された収納穴３８を貫通して配置されている。

一方、前記上部ブラケツト３及び下部ブラケツ
ト４には、上部にピストン部を有する段付シリン
ダ１３が摺動自在に挿通されている。この段付シ
リンダ１３は前記上部ブラケツト３、これに穿設
された第１給排口１５および第２給排口１６によ
り第１シリンダ機構が構成されており、この段付
シリンダ１３の摺動は上部ブラケツト３の第１給
排口１５及び第２給排口１６からのエアの給排と
段付シリンダ１３の段部１４と後記する高さ調整
リング９とにより規制されている。さらに、前記
段付シリンダ１３の下部には、チヤツクサポート
１７が回転可能に保持されており、このチヤツク
サポート１７は後記する回転リング１１に対して
一体に回転可能に又は昇降自在に取付けられてい
る。又、チヤツクサポート１７の先端にはチヤツ
クユニツト１８が固定されており、チヤツクユニ
ツト１８の先端は、ねじ供給管（図示せず）の取
付具４０を通つて供給されるねじを保持するよう
に構成されている。

前記段付シリンダ１３内には、摺動自在にピス
トン１９が挿通されており、このピストン１９に
は先端にドライバビツト２０を取付けた連接シヤ
フト２１が一体に昇降自在にかつ単独で回転自在
に構成されている。この連接シヤフト２１の先端
は前記チヤツクサポート１７に取付けた近接スイ
ツチ２２の検出部も兼用しており、しかも先端付
近にばね受け２３が固定されており、前記ピスト
ン１９との間に第１ばね２４が、又チヤツクサポ
ート１７の係止部２５との間に第２ばね２６が挿
入されており、前記段付シリンダ１３、ピストン
１９、第１給排口１５および第１ばね２４により
第２シリンダ機構が構成されている。

一方、前記連接シヤフト２１の上部には前記ド
ライバ本体２のハウジング５に回転自在に保持さ
れたスプラインシヤフト２７が挿通して配置され
ており、スプラインシヤフト２７の回転を連接シ
ヤフト２１の位置に拘らず、これに伝達するよう
に構成されている。

前記下部ブラケツト４の下部には、チヤツク高
さ調整装置６が回転自在に保持されている。この
チヤツク高さ調整装置６は下部ブラケツト４の外
周に回転自在に保持された第１プーリ８を有し、
この第１プーリ８にはチヤツク高さ調整用パルス
モータ（図示せず）の回転を受けて回転可能に構
成されている。また、前記第１プーリ８には高さ
調整リング９が固定されており、この高さ調整リ
ング９は前記下部ブラケツト４に削設された縦溝
４ａと交叉する方向に延びる傾斜面を有してい
る。また、前記高さ調整リング９と前記段付シリ
ンダ１３の小径部１３ａとの間にはストツパリン
グ１０が摺動自在に配置されており、このストツ
パリング１０に植設された係止ピン１０ａが前記
縦溝４ａから突出して高さ調整リング９の傾斜面
に当接するように構成されている。

又、前記下部ブラケツト４には前記チヤツク高
さ調整装置６の下方でこれとは独立して回転する
チヤツク姿勢制御装置７が配置されている。この
チヤツク姿勢制御装置７は前記下部ブラケツト４
の外周で回転自在に保持された回転リング１１
と、これと一体に回転する第２プーリ１２とから
なつており、姿勢制御用パルスモータ（図示せ
ず）の回転をタイミングベルト（図示せず）を介
して第２プーリ１２が受けるように構成されてい
る。

上記ねじ締めユニツトにおいて、産業用ロボツ
トの作業アームを移動させ、ドライバビツト２０
の軸心が所定のねじ締め位置に位置決めされた
後、姿勢制御用パルスモータを駆動し、第２プー
リ１２を所定角度回転させる。従つて、回転リン
グ１１が同角度回転し、これと一体に固定された
チヤツクサポート１７も同角度回転する。同時
に、チヤツクユニツト１８も同角度回転するた
め、ねじ供給管の取付具４０は所定角度回転し、
チヤツクユニツト１８が下降する際、相手物（図
示せず）に当接しない位置に配置される。その
後、駆動源３０を駆動してドライバビツト２０を
回転させる。同時に、第１給排口１５からエアを
供給し、段付シリンダ１３とピストン１９とを同
時に下降させる。従つて、連接シヤフト２１，ド
ライバビツト２０及びチヤツクユニツト１８も一
体に下降する。段付シリンダ１３の段部１４がス
トツパリング１０に当接し、段付シリンダ１３の
下降が停止し、チヤツクサポート１７及びチヤツ
クユニツト１８の下降も停止する。その後、ピス
トン１９が下降し、スプラインシヤフト２７に沿
つてしかも第２ばね２６に逆つて連接シヤフト２
１が下降する。そのため、ドライバビツト２０が
下降し、チヤツクユニツト１８の先端のねじに当
接し、ねじを相手物に螺入する。

ねじ締め完了後、第２給排口１６からエアを供
給し、第１給排口１５からエアを排出すると、段
付シリンダ１３がチヤツクユニツト１８とともに
上昇し、これに伴つてドライバビツト２０及び連
接シヤフト２１も上昇するが、段付シリンダ１３
は第２給排口１６からのエアにより上昇するため
第２ばね２６の反発力で復帰する連接シヤフト２
１よりも早く上昇する。従つて、チヤツクユニツ
ト１８もドライバビツト２０よりも早く上昇復帰
し、ねじ締め不良時のチヤツクユニツト１８の先
端に係止されたねじが排除されるとともにドライ
バビツト先端に食付いたねじもドライバビツト復
帰時にチヤツクユニツト１８により排除される。

また、作業位置毎にねじ締め作業の高さ位置が
変わる場合には、あらかじめチヤツク高さ調整用
パルスモータの回転数を設定しておき、所定作業
位置に応じてこのチヤツク高さ調整用パルスモー
タを回転させる。そのため、第１プーリ８が所定
角度回転し、同時に高さ調整リング９も回転す
る。前記高さ調整リング９が回転すると、これに
係止された係止ピン１０ａがその傾斜面に沿つて
移動し、任意の高さ位置で停止し、係止ピン１０
ａと一体のストツパリング１０も段付シリンダ１
３の小径部１３ａに沿つて移動する。この状態
で、ねじ締め作業が開始されると、段付シリンダ
１３の段部１４が下降し、前記ストツパリング１
０に当接して停止し、その先端にチヤツクサポー
ト１７を介して固定されたチヤツクユニツト１８
が所定の位置で停止することができる。

以上説明したように、本考案はドライバ本体内
にシリンダ機構の一部を構成する段付シリンダを
内蔵し、その下端にドライバビツトの移動路上に
ねじを保持するチヤツクユニツトを取付ける一
方、前記ドライバ本体の下部に第１プーリと一体
に回転する高さ調整リングを回転自在に取付け、
この高さ調整リングと段付シリンダとの間にスト
ツパリングを配置し、このストツパリングに植設
された係止ピンを前記高さ調整リングの傾斜面に
当接するように構成しているため、チヤツクユニ
ツトの姿勢を任意に変更できるコンパクトなユニ
ツトを提供することができるばかりか、作業位置
毎にチヤツクユニツトの高さ位置を任意に変える
ことができ、極めて汎用性の高いユニツトを提供
することができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一部切欠正面図、第２図は第
１図の要部断面図である。 １……支持アーム、２……ドライバ本体、３…
…上部ブラケツト、４……下部ブラケツト、４ａ
……縦溝、５……ハウジング、６……チヤツク高
さ調整装置、７……チヤツク姿勢制御装置、８…
…第１プーリ、９……高さ調整リング、１０……
ストツパリング、１０ａ……係止ピン、１１……
回転リング、１２……第２プーリ、１３……段付
シリンダ、１３ａ……小径部、１４……段部、１
５……第１給排口、１６……第２給排口、１７…
…チヤツクサポート、１８……チヤツクユニツ
ト、１９……ピストン、２０……ドライバビツ
ト、２１……連接シヤフト、２２……近接スイツ
チ、２３……ばね受け、２４……第１ばね、２５
……係止部、２６……第２ばね、２７……スプラ
インシヤフト、２８……取付部、２９……駆動
軸、３０……駆動源、３１……主プーリ、３２…
…従プーリ、３３……タイミングベルト、３４…
…ベルト機構、３５……回転軸、３６……カムフ
オロア、３７……取付レバー、３８……収納穴、
３９……カバー、４０……取付具。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 支持アーム１に駆動源３０の回転を受けて回転
   するドライバビツト２０を有するドライバ本体２
   を取付け、このドライバ本体２の取付けられた取
   付部２８に駆動源３０の駆動軸２９と回転軸３５
   とを並列に回転自在に配置し、前記回転軸３５の
   下端にスプラインシヤフト２７を連結する一方、
   前記ドライバ本体２にシリンダ機構の一部を構成
   するピストン１９を内蔵し、このピストン１９に
   これを貫通して一体に移動自在にかつ回転自在に
   連接シヤフト２１を取付け、この連接シヤフト２
   １の下端にドライバビツト２０を連結して上端に
   前記スプラインシヤフト２７を摺動自在でかつ一
   体に回転するように嵌挿し、前記シリンダ機構に
   より前記ドライバビツト２０を昇降自在に構成す
   るとともに、前記ドライバビツト２０を内包して
   かつその移動路上にねじを保持するチヤツクユニ
   ツト１８を回転自在に配置したねじ締め作業ユニ
   ツトにおいて、 ドライバ本体２内のシリンダ機構を、ドライバ
   本体２とその内部で摺動自在な段付シリンダ１３
   と前記ドライバ本体２の上下２か所に穿設された
   エアを給排する第１給排口１５と第２給排口１６
   とからなる第１シリンダ機構、および前記段付シ
   リンダ１３とこれに摺動自在に内蔵されたピスト
   ン１９とこのピストン１９を上方に付勢する第１
   ばね２４と前記第１給排口１５とからなる第２シ
   リンダ機構で構成し、前記段付シリンダ１３の下
   端にチヤツクサポート１７を介して回転自在にチ
   ヤツクユニツト１８を取付ける一方、前記ドライ
   バ本体２の下端に回転自在な高さ調整リング９を
   第１プーリ８の回転を受けて回転自在に配置する
   とともに、段付シリンダ１３の小径部１３ａの外
   周にストツパリング１０を摺動自在に配置し、こ
   のストツパリング１０に係止ピン１０ａを植設
   し、この係止ピン１０ａを前記高さ調整リング９
   の傾斜面に係止させて高さ調整リング９の回転に
   ともなつてストツパリング１０の高さ位置を変え
   るように構成したことを特徴とするねじ締め作業
   ユニツト。