CN110902368B - 抓持机构以及组装装置 - Google Patents

Abstract

抓持机构具备倾斜面、转动体、对置抓持部。所述倾斜面是相对于铅垂方向倾斜的面。所述转动体在所述倾斜面上沿斜上下方向自如地转动。所述对置抓持部与所述倾斜面对置配置，在该倾斜面的下端之间形成比所述转动体的径窄的开口空间。所述转动体具有：芯部件，其为该转动体的芯；环状部件，其设于所述芯部件的周围并具有弹性；多个肋条，其夹入在所述芯部件的外周和所述环状部件的内周之间，在该芯部件和该环状部件之间形成间隙。根据该抓持机构，能够提供一种构造简单、不需要特别的动力源、低成本且难以故障的抓持机构。

Description

抓持机构以及组装装置

技术领域

本发明涉及一种抓持以及放开部件的抓持机构以及组装装置，特别涉及一种用于抓持以及放开具有向上的突起的部件的技术。

背景技术

一般的组装装置使用具有抓持以及放开部件的一对卡盘爪的卡盘机构。在该组装装置中，使部件通过卡盘机构的一对卡盘爪而抓持，并将卡盘机构与部件一起输送到规定的位置，在规定的位置处使部件从一对卡盘爪释放。

发明内容(Summary)

上述一般的卡盘机构需要马达等动力源、传递动力的传递机构等，其构造复杂，成本高，容易故障。

本发明是鉴于上述情况而完成的发明，其目的在于，提供一种构造简单、不需要特别的动力源、低成本且难以故障的抓持机构以及组装装置。

本发明的一个方面所涉及的抓持机构具备：倾斜而，其相对于铅垂方向倾斜；转动体，其在所述倾斜面上沿斜上下方向自如地转动；对置抓持部，其与所述倾斜而对置配置，在所述倾斜面的下端之间形成比所述转动体的径窄的开口空间；所述转动体具有：芯部件，其为所述转动体的芯；环状部件，其设于所述芯部件的周围并具有弹性；多个肋条，其夹入在所述芯部件的外周和所述环状部件的内周之间，在所述芯部件和所述环状部件之间形成间隙。

根据本发明，能够提供一种构造简单、不需要特别的动力源、低成本且难以故障的抓持机构以及组装装置。

附图说明

附图1是概要地示出本发明的一种实施方式所涉及的组装装置的侧视图。

附图2是示出通过本实施方式的组装装置组装的第一部件和第二部件的立体图。

附图3A、附图3B以及附图3C分别是示出本实施方式的组装装置的动作状态的侧视图。

附图4是概要地示出本实施方式的组装装置的抓持机构的侧视图。

附图5是示出沿着附图4的I-I断开的抓持机构的剖视图。

附图6是将抓持机构的转动体放大并表示的剖视图。

附图7A、附图7B以及附图7C分别是示出抓持机构的动作状态的剖视图。

附图8是示出抓持机构的转动体的变形例的立体图。

附图9是概要地示出抓持机构的变形例的侧视图。

附图10是示出第一部件和第二部件的变形例的立体图。

附图11是示出抓持机构的转动体的其他实施方式的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一种实施方式所涉及的抓持机构以及组装装置进行说明。

附图1是概要地示出本发明的一种实施方式所涉及的组装装置的侧视附图。另外，附图2示出通过本实施方式的组装装置组装的第一部件和第二部件。另外，附图3A、附图3B以及附图3C分别是示出本实施方式的组装装置的动作状态的侧视附图。此外，在附图1至附图3C中，示出上下方向(与铅垂方向平行的方向)Z、与铅垂方向正交的左右横向X、以及与铅垂方向正交的前后纵向Y。另外，在后文叙述的附图4至附图8中，也示出上下方向Z、左右横向X、以及前后纵向Y。

如附图1所示，本实施方式的组装装置10具备机器人1、安装在该机器人1的臂前端的错位修正装置2、由所述错位修正装置2支撑的抓持机构3。定位机构4相对于机器人1设于预定的位置。第一部件11相对于所述机器人1配置于规定的位置，另外，第二部件12由所述定位机构4定位。

所述机器人1使上述错位修正装置2以及抓持机构3沿上下方向Z、左右横向X、以及前后纵向Y移动。所述错位修正装置2修正上述的抓持机构3的位置。所述抓持机构3抓持第一部件11的突起部13，或者释放抓持。此外，所述机器人1是权利要求书中的驱动部的一例。

如附图2所示，第一部件11具有凸部14、以及从所述凸部14向上方突出的突起部13。所述的第二部件12具有供第一部件11的凸部14嵌合的凹部15。

在此处，如附图3A所示，上述的机器人1使错位修正装置2以及抓持机构3沿横向X以及纵向Y移动，使所述的抓持机构3定位在第一部件11的上方，接着使错位修正装置2以及抓持机构3向下方向Z移动，使抓持机构3与第一部件11的突起部13抵接。抓持机构3抓持第一部件11的突起部13。关于抓持机构3进行的第一部件11的突起部13的抓持，在后文叙述。

此后，如附图3B所示，机器人1使修正装置2以及抓持机构3向上方向Z移动，将第一部件11提起，使错位修正装置2以及抓持机构3沿横向X以及纵向Y移动，将抓持机构3定位在第二部件12的正上方。然后，如附图3C所示，机器人1使错位修正装置2以及抓持机构3沿下方向Z移动，使第一部件11的凸部14与第二部件12的凹部15嵌合。此时，错位修正装置2检测作用于第一部件11的力的方向，与所述力的方向对应地调节抓持机构3的位置，修正第一部件11的凸部14相对于第二部件12的凹部15的错位，使凸部14能够相对于凹部15嵌合。

进一步地，机器人1使修正装置2以及抓持机构3向左或右横向X移动，使第一部件11的突起部13从抓持机构3释放，使修正装置2以及抓持机构3沿上方向Z移动并沿横向X以及纵向Y移动，如附图1所示将修正装置2以及抓持机构3返回到原来的位置。

接着，参照附图4、附图5、附图6、附图7A、附图7B以及附图7C，对抓持机构3进行详细的说明。

附图4是概要地示出抓持机构3的侧视图。另外，附图5是示出沿着附图4的I-I断开的抓持机构3的剖视图，附图6是将抓持机构3的转动体放大并表示的剖视图，附图7A、附图7B以及附图7C分别是示出抓持机构3的动作状态的剖视图。

如附图4以及附图5所示，所述的抓持机构3具备框体31和转动体32。该框体31具有弯曲为L字的弯曲壁部33、与弯曲壁部33对置的对置抓持壁34、将弯曲壁部33和对置抓持壁34连结的各个侧壁35以及上壁36。即，在上述的框体31的长度方向的两端部设有侧壁35。所述框体31例如对金属板进行切断以及弯曲加工而形成。也可以是，该框体31的方向X的两端部被开放而不设置侧壁35，设为空隙。在该情况下，也可以是，所述的框体31的方向X的仅一端部被开放而不设置侧壁35的结构。

所述的弯曲壁部33的下侧内周面相对于上下方向(与铅垂方向平行的方向)Z倾斜，为越往下方越靠近对置抓持壁34的倾斜面37。在所述倾斜面37的下端37A和与所述倾斜面37对置的对置抓持壁34之间，形成有开口空间38。开口空间38的宽度m设定为比转动体32的外径(直径)M小，以使转动体32不会穿过开口空间38而下落。此外，上述的对置抓持壁34是权利要求书中的对置抓持部的一例。

在各侧壁部35上，形成有从开口空间38向上方延伸的各个长形切口部39。此外，所述长形切口部39是权利要求书中的切口的一例。

如附图6所示，转动体32具有：芯部件41，其为所述转动体32的芯；环状部件42，其设于芯部件41的周围；多个肋条43，其夹入在芯部件41的外周和环状部件42的内周之间，在芯部件41和环状部件42之间形成间隙。

上述的芯部件41是沿横向X(旋转轴方向)延伸的圆柱状，是具有足够的重量的例如金属制的芯部件。足够的重量是指，在转动体32因自重向下方移动而夹在倾斜面37以及长形切口部39之间时，能够通过转动体32以及长形切口部39来夹持夹在转动体32和长形切口部39之间的突起部13(第一部件11)，在所述状态下即使在机器人1如附图3B所示使修正装置2以及抓持机构3向上方移动时，也能够通过芯部件41的重量而使转动体32以及长形切口部39继续夹持突起部13(第一部件11)的程度的重量。

所述环状部件42是覆盖圆柱状的芯部件41的外周的筒状，例如由聚缩醛树脂这样的可变形的弹性材料构成。如后文所述，在环状部件42和框体31的对置抓持壁34之间将第一部件11的突起部13夹入并抓持，因此优选的是将环状部件42的表面的摩擦系数以及对置抓持壁34的内表面的摩擦系数设定为较大。

各肋条43是沿横向X延伸的例如长方体状或带状的肋条，由具有弹性的合成树脂构成。这些肋条43粘接在芯部件41的外周以及环状部件42的内周，芯部件41和环状部件42经由各肋条43而连接，芯部件41、环状部件42、以及各肋条43一体地被支撑。各肋条43具有弹性，因此环状部件42在各肋条43的部位也能够变形。

另外，各肋条43配置于将芯部件41的中心点41A作为中心而对称的所述芯部件41的外周的一对位置P1、P2的一方，在所述一对位置P1、P2的另一方不配置。因此，环状部件42在经由肋条43固定于芯部件41的外周的同时，在与经由所述肋条43固定的一方的位置对置的另一方的位置处变形自如。

在此处，在抓持机构3如附图1所示远离第一部件11而位于上方时，如附图7A所示在抓持机构3中，转动体32因其自重而在倾斜面37上向斜下方转动而位于框体31的开口空间38的位置。

然后，如附图3A所示抓持机构3向下方向Z移动，在抓持机构3与第一部件11的突起部13重叠时，如附图7B所示在抓持机构3中，第一部件11的突起部13穿过框体31的开口空间38而侵入到框体31的内部并将转动体32向上推动，转动体32与其自重对抗地在倾斜面37上向斜上方转动并与对置抓持壁34分离，所述第一部件11的突起部13进入到转动体32和对置抓持壁34之间。

然后，当抓持机构3在方向Z上向上方移动时，如附图7C所示在抓持机构3中，转动体32因其自重而在倾斜面37上向斜下方转动，第一部件11的突起部13被抓持在转动体32和对置抓持壁34之间。在抓持机构3的向上方向Z的移动开始之后，转动体32在倾斜面37上向斜下方稍微转动，因此第一部件11的突起部13在转动体32和对置抓持壁34之间略微下降，但被抓持在它们之间的第一部件11的突起部13不下落地被提起。

如上所述，所述转动体32的环状部件42容易变形，因此环状部件42相对于第一部件11的突起部13以大面积接触，在此基础上环状部件42的表面的摩擦系数以及对置抓持壁34的内表面的摩擦系数设定为较大，因此第一部件11的突起部13在转动体32和对置抓持壁34之间可靠地被抓持。

此后，如附图3B、附图3C所示，在第一部件11的凸部14与第二部件12的凹部15嵌合时，在抓持机构3中，第一部件11的突起部13将转动体32略微向上推动，转动体32在倾斜面37上向斜上方转动并从对置抓持壁34稍微分离。在所述状态下，当机器人1如上所述使错位修正装置2以及抓持机构3沿左或右横向X移动时，第一部件11的突起部13穿过框体31的侧壁35的长形切口部39移动到所述框体31的外侧，第一部件11的突起部13从抓持机构3释放。

进一步地，机器人1如附图1所示将修正装置2以及抓持机构3返回到原来的位置。

像这样，本实施方式的抓持机构3是设置在框体31的倾斜面37上转动的转动体32并将第一部件11的突起部13抓持在利用自重向斜下方转动的转动体32和对置抓持壁34之间的简单的构造，不需要有特别的动力源，低成本且难以故障。

<变形例1>

在变形例1中，如附图8所示转动体32的芯部件41为圆柱状的芯部件，至少两个肋条43隔开间隔S地配置在与芯部件41的圆柱状的长度方向的中心线41B平行的所述芯部件41的外周的假想线L1上。而且，当将假想线L1设为穿过芯部件41的外周的一对位置P1、P2中的一方的位置P1时，穿过另一方的位置P2且与上述中心线41B平行的所述芯部件41的外周的假想线L2上的其他肋条43仅配置在与上述间隔S对置的部位，所述芯部件41的外周的一对位置P1、P2穿过芯部件41的中心点41A而对置。在所述情况下，即使在假想线L1上的各肋条43的部位处，通过所述各肋条43来抑制环状部件42的变形，在假想线L2上的与所述各肋条43对置的部位处也没有配置肋条43，因此环状部件42变形自如。相反，即使在假想线L2上的肋条43的部位处，通过所述各肋条43来抑制环状部件42的变形，在假想线L1上的与所述肋条43对置的间隔S的部位处也没有配置肋条43，因此环状部件42变形自如。另外，与环状部件42经由肋条43从芯部件41的圆柱状的一端到另一端被固定的情况相比，更加确保环状部件42整体的变形的自由度。因此，第一部件11的突起部13更可靠地被抓持在转动体32和对置抓持壁34之间。

<变形例2>

在变形例2的抓持机构3中，如附图9所示多个转动体32在框体31的内部沿横向X(旋转轴方向)并排设置。各转动体32均在框体31的倾斜面37上沿斜上下方向自如地转动，各转动体32的外径M也均设定为比倾斜面37的下端37A和对置抓持壁34之间的开口空间38的宽度m大。

当第一部件11的突起部13穿过框体31的开口空间38侵入到框体31的内部时，所述突起部13进入到各转动体32和对置抓持壁34之间，当抓持机构3向上方向Z移动时，所述突起部13在各转动体32和对置抓持壁34之间被抓持。

在这样的结构中，通过使多个转动体32的重量相互不同，或使各转动体32的环状部件42的表面的摩擦系数相互不同，从而能够使在各转动体32和对置抓持壁34之间的各个抓持力不同。

此外，在上述实施方式中，示例了附图2中所示的第一部件11以及第二部件12，但其他形状的部件也能够通过抓持机构3进行抓持。例如，能够组装附图10所示这样的第一部件51以及第二部件52。第一部件51具有圆柱状的凸部53、从所述凸部53向上方突出的圆柱状的突起部54。第二部件52具有供第一部件51的凸部53嵌合的圆状的凹部55。

当第一部件51的突起部54穿过框体31的开口空间38侵入到框体31的内部时，所述突起部54进入到转动体32和对置抓持壁34之间，当抓持机构3向上方向Z移动时，所述突起部54在转动体32和对置抓持壁34之间被抓持。然后，在第一部件51的凸部53与第二部件52的凹部55嵌合的状态下，当抓持机构3沿左或右横向X移动时，第一部件51的突起部54穿过框体31的侧壁35的长形切口部39移动到所述框体31的外侧，第一部件51的突起部54从抓持机构3释放。

另外，如附图11所示，芯部件41也可以是具有芯部411和弹性部412的结构。芯部411是沿横向X(旋转轴方向)延伸的圆柱状，是具有上述足够的重量的例如金属制的芯部。弹性部412是覆盖芯部411的周面并沿方向X延伸的弹性部件。通过将芯部件41设为所述结构，能够使转动体32以及长形切口部39将突起部13(第一部件11)夹持时的夹持力提高。

此外，使用附图1至附图11说明了的上述实施方式以及变形例的结构不过是本发明的一例，并不意味着将本发明限定于该结构。

Claims (5)

1.一种抓持机构，其特征在于，具备：

倾斜面，其相对于铅垂方向倾斜；

转动体，其用于在所述倾斜面上沿斜上下方向自如地转动；

对置抓持部，其与所述倾斜面对置配置，在所述倾斜面的下端之间形成比所述转动体的径窄的开口空间；

所述转动体具有：圆柱状的芯部件，其为所述转动体的芯；环状部件，其设于所述芯部件的周围并具有弹性；具有弹性的多个肋条，其夹入在所述芯部件的外周和所述环状部件的内周之间，在所述芯部件和所述环状部件之间形成间隙；在所述各肋条的部位，所述环状部件通过所述肋条的弹性而变形自如，

进一步地，所述各肋条配置在位于将所述芯部件的中心点作为中心而对称的位置的该芯部件的外周的一对位置的一方，在所述一对位置的另一方不配置，所述环状部件在经由所述肋条固定于所述芯部件的外周的同时，在与经由所述肋条固定的一方的位置对置的另一方的位置处不存在所述肋条而变形自如。

2.根据权利要求1所述的抓持机构，其特征在于，

在所述倾斜面以及所述对置抓持部的长度方向的两端部，在所述倾斜面的侧端和所述对置抓持部的侧端之间设置侧壁，在所述侧壁上形成从所述开口空间向上方延伸的切口部，所述切口部在所述侧壁上形成于使由所述转动体和所述对置抓持部抓持的部件从由所述倾斜面、所述对置抓持部以及所述侧壁形成的框体的内侧向外侧沿所述长度方向移动的位置。

3.根据权利要求1所述的抓持机构，其特征在于，沿旋转轴方向并排设置多个所述转动体。

4.根据权利要求1所述的抓持机构，其特征在于，

所述芯部件具有：圆柱状的芯部，其沿旋转轴方向延伸；具有弹性的弹性部，其覆盖所述芯部的周面并沿该芯部的旋转轴方向延伸。

5.一种组装装置，其特征在于，具备：在权利要求1中记载的抓持机构、

使所述抓持机构沿铅垂方向以及与所述铅垂方向正交的方向移动的驱动部。

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