JP2000079592A - コレットチャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置決め治具等に取り付けた取付部材を確実
に把持して移動することのできる、構造簡単、かつ、ロ
ボット装着用のコレットチャック装置を得る。 【解決手段】 第一のケーシング２に装着したコレット
チャック５の基端部に係合する押圧軸７を摺動自在に第
一のケーシング２に配設する。押圧軸７の中腹部には押
圧軸７を横断する傾斜溝１０を設ける。この傾斜溝１０
に嵌合する傾斜凸条１４を備えた駆動軸１２を押圧軸７
に直交させて第二のケーシング６に配設する。駆動軸１
２には駆動シリンダ１６を接続させる。また、第一のケ
ーシング２の下端部に取付部材に係合して、取付部材を
所定の姿勢に位置決めする姿勢位置決め部材１８を設け
る。さらに、第一のケーシング２の上端部にロボットと
係合するマウントプレート１７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットアームに
取り付けられると共に、取付部材を把持して所定の位置
まで移送するコレットチャック装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のコレットチャック装置としては、
加工処理工程で用いられる取付部材に合わせて色々なも
のが開発されてきた。しかしながら、例えば、自動車産
業の溶接組付ライン（自動化ライン）は、被加工物を溶
接位置に位置決めするための位置決め治具を具備した溶
接組付台車を、溶接組付ラインに設けた工程の数だけ配
設し、この溶接組付台車に被加工物を搭載して順次各工
程に搬送して、各々の工程で被加工物に所望する溶接組
付作業を行い、全ての溶接組付作業が完了した時点で、
被加工物を台車より降ろして溶接組付台車を再度循環さ
せて使用していた。

【０００３】さらに、一つの溶接組付ラインで複数の車
種の被加工物の溶接組付作業を行う場合は、車種の数に
相当する種類の溶接組付台車を各々溶接組付ラインの工
程の数だけ用意すると共に、数台の予備台車を用意して
行っていた。

【０００４】従って、このような溶接組付ラインにおい
ては、位置決め治具を具備した溶接組付台車を相当な数
準備しなければならず、膨大な設備費がかかっていた。
そこで、このような設備費を低減させるため、溶接組付
台車に設けていた位置決め治具を車種の種類に応じてロ
ボットにより載せ替えをして溶接組付作業を行うことが
考えられてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来技術
において、位置決め治具の載せ替え作業をロボットによ
って行うため、位置決め治具を把持でき、かつ、ロボッ
トに装着可能なコレットチャック装置本体が必要であっ
た。しかしながら、このようなものはなく、位置決め治
具を確実に載せ替えすることができるコレットチャック
装置の開発が望まれていた。

【０００６】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
もので、構造簡単、廉価で、かつ、ロボットに装着でき
ると共に、被搬送物（位置決め治具）に取り付けた取付
部材を確実に把持することができるコレットチャック装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ケーシング内に装着したコレットチャックの把持部を開
閉し被搬送物に取り付けられる取付部材を把持するよう
にしたコレットチャック装置において、前記ケーシング
に前記コレットチャックの基端部に係合する押圧軸を摺
動自在に配設し、該押圧軸の中腹部に該押圧軸を横断す
る傾斜溝を形成し、該傾斜溝に嵌合する傾斜凸条を備え
た駆動軸を前記押圧軸に直交させて設け、前記駆動軸を
進退動させる駆動手段を前記ケーシングに取り付け、該
ケーシングの下端部に前記取付部材に係合して、該取付
部材を所定の姿勢に位置決めする姿勢位置決め手段を設
け、前記ケーシングの上端部にロボットと係合するマウ
ントプレートを設けたことを特徴とするものである。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のも
のにおいて、前記取付部材は、被搬送物に取り付けた円
錐部と、該円錐部より延設する棒状部とで形成したこと
を特徴とするものである。

【０００９】請求項１記載の発明において、マウントプ
レートを介してロボットアームに取り付けたコレットチ
ャック装置本体によって、被搬送物、例えば、位置決め
治具に取り付けた取付部材を把持する場合は、ロボット
アームが適宜作動し、コレットチャックの把持部内に取
付部材の棒状部が挿入される。このとき、姿勢位置決め
手段が取付部材に当接、係合して、取付部材とコレット
チャック装置本体の位置決めが行われる。

【００１０】そして、駆動手段が作動して、駆動軸を後
退させると、押圧軸の傾斜溝には駆動軸の傾斜凸条が嵌
合しているので、駆動軸が後退するに従って、押圧軸も
次第に上昇し後退する。押圧軸が後退すると、押圧軸に
係合したコレットチャックも後退する。この後退によっ
て、コレットチャックの把持部は取付部材を把持する方
向に閉じ、取付部材の棒状部を堅固に挟持する。

【００１１】このようにして、コレットチャックが棒状
部を把持すると、ロボットアームが適宜作動して、取付
部材、すなわち、被搬送物を所定位置へ移動させる。移
動後、今度は駆動手段が再び作動して、駆動軸を前進さ
せて押圧軸を前進させ、コレットチャックの基端部を押
圧してコレットチャックの把持部を開く。これによっ
て、取付部材の把持が解除される。

【００１２】請求項２記載の発明においては、前記取付
部材を、被搬送物に取り付けられた円錐部と、この円錐
部より延設する棒状部とによって形成させ、この取付部
材をどのような被搬送物にも取り付けられるようにし
て、多種類の被搬送物を把持して移動させるようにす
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一例
を図１乃至図３に基づいて説明する。図において、符号
１で示すものは、コレットチャック装置本体である。コ
レットチャック装置本体１の下側には下方に開口した断
面略コ字形の第一のケーシング２が設けられている。第
一のケーシング２には円錐３ａ側を第一のケーシング２
の開口側に、円筒３ｂ側を第一のケーシング２の上底部
側に位置するように内装させたアダプタ３が設けられて
いる。

【００１４】アダプタ３の円筒３ｂ内にはガイドカラー
４が配設されている。ガイドカラー４はアダプタ３の段
差３′と第一のケーシング２の上底部とによって位置決
めされている。そして、ガイドカラー４の内部適所には
逃し溝４′が形成されている。

【００１５】ガイドカラー４には四分割コレットチャッ
ク５が（図４乃至図６をも参照）摺動自在に配設されて
いる。コレットチャック５の先端部には突出し部５ａが
形成されており、基端部側適所には突出し部５ｂが各々
形成されている。また、コレットチャック５の内側中空
部の、先端部側適所には把持部５ｃが形成され、中腹部
適所には段差５ｄが各々形成されている。

【００１６】第一のケーシング２の上側には、軸線が第
一のケーシング２の軸線に直交するように、第二のケー
シング６が一体に固着されている。第二のケーシング６
には第一のケーシング２の穿孔２′と同軸になるように
穿孔６′が穿設されている。第一のケーシング２の穿孔
２′と第二のケーシング６の穿孔６′には押圧軸７が摺
動自在に嵌合している。

【００１７】押圧軸７の先端部近傍には小径部７′（図
７及び図８をも参照）が形成されている。また、小径部
７′の上側の段差７ａはコレットチャック５の基端部
（上側）に当接するように、小径部７′の下側の段差７
ｂはコレットチャック５の段差５ｄと係合するように小
径部７′はコレットチャック５内に挿入されている。

【００１８】さらに、押圧軸７の中腹部には切欠き８
（図７及び図８参照）が形成されており、切欠き８の底
面９には押圧軸７を横断して、押圧軸７の軸線を通る傾
斜溝１０が形成されている。傾斜溝１０は軸線を通って
も通らなくてもよい。また、底面９の、押圧軸７の基端
部側は肉厚面９ａに形成されており、底面９の先端部側
は肉薄面９ｂに形成されている。なお、第一のケーシン
グ２の穿孔２′と第２のケーシング６の穿孔６′にはブ
ッシュ１１が装着されている。

【００１９】第二のケーシング６には押圧軸７に直交す
るように配設させた駆動軸１２が摺動自在に嵌合してお
り、駆動軸１２には基端部適所から先端部にかけて半月
面１３が形成されている（図２参照）。半月面１３には
押圧軸７の傾斜溝１０に嵌合可能に、基端部から先端部
に向けて傾斜した傾斜凸条１４が設けられている。半月
面１３の傾斜凸条１４から上面は押圧軸７の肉厚面９ａ
に係合可能に肉薄面１３ａが形成されており、下面は押
圧軸７の肉薄面９ｂに係合可能に肉厚面１３ｂが形成さ
れている。

【００２０】また、第二のケーシング６の内周にはブッ
シュ１５が設けられていると共に、第二のケーシング６
の基端部には駆動手段である駆動シリンダ１６が固着さ
れている。駆動シリンダ１６のピストンロッド１６′は
駆動軸１２に連結している。さらに、第二のケーシング
６の上部で、かつ、押圧軸７の上方にはマウントプレー
ト１７が固着されている。

【００２１】マウントプレート１７の中心部には第一の
ケーシング２の穿孔２′と、第二のケーシング６の穿孔
６′と同軸に穿孔１７′が穿設されている。したがっ
て、押圧軸７は第一のケーシング２の穿孔２′と、第二
のケーシング６の穿孔６′と、マウントプレート１７の
穿孔１７′を上下方向に摺動する。

【００２２】第一のケーシング２の先端部には、図１及
び図２に示すように、姿勢位置決め手段である姿勢位置
決め部材１８が固着されている。この姿勢位置決め部材
１８は、被搬送物（例えば、位置決め治具）に取り付け
た取付部材Ｗ（図４参照）を把持する際、取付部材Ｗの
被搬送物の取付側適所に形成された図示しない凹部に係
合して、取付部材Ｗを所定位置に位置決めするものであ
る。又、姿勢位置決め部材１８の内方への突出部１８′
はアダプタ３の先端部を係止してアダプタ３を第一のケ
ーシング２内に位置決めしている。

【００２３】また、取付部材Ｗは、被搬送物に取り付け
られた円錐部Ｗａと、この円錐部Ｗａより延設する棒状
部Ｗｂとによって形成されている。この棒状部Ｗｂは、
円柱または角柱状のもの、または、円筒または角筒状の
ものでもよい。そして、棒状部Ｗｂの上端部には、コレ
ットチャック５の把持部５ｃの閉じた際の径よりも大き
い頭部Ｗｃが形成されている。

【００２４】以上のように構成した本発明の作用を説明
する。まず、初めに本発明のコレットチャック装置本体
１は、マウントプレート１７により図示しないロボット
アームに取り付けられて元位置にあるものとする。即
ち、図１に示す通り、駆動シリンダ１６のピストンロッ
ド６′は伸長して駆動軸１２は前進しており、押圧軸７
も前進して（下降して）、小径部７′の上側の段差７ａ
がコレットチャック５の基端部を押圧して、コレットチ
ャック５を前進させて下側の突出し部５ａはガイドカラ
ー４から外れ、上側の突出し部５ｂはガイドカラー４の
内周壁に係合して、コレットチャック５の段差５ｄは小
径部７′の下側の段差７ｂと係合し、この係合部を支点
ｐとして開いた状態にある。

【００２５】そこで、被搬送物（例えば、本実施の形態
の場合は位置決め治具）に取り付けた取付部材Ｗ（図４
参照）を把持する場合は、ロボットアームが適宜作動し
て、取付部材Ｗに形成した円錐部Ｗａがコレットチャッ
ク装置本体１のアダプタ３の円錐３ａに適合され、棒状
部Ｗｂがコレットチャック５の把持部５ｃの内部に挿入
される。このとき、姿勢位置決め部材１８が取付部材Ｗ
に形成された凹部（図示なし）に係合して取付部材Ｗ及
びコレットチャック装置本体１を所定位置に位置決めす
る。

【００２６】取付部材Ｗの棒状部Ｗｂがコレットチャッ
ク５内に挿入されると、駆動シリンダ１６が作動して、
ピストンロッド１６′を短縮させて駆動軸１２を後退さ
せる。すると、押圧軸７の傾斜溝１０には駆動軸１２の
傾斜凸条１４が嵌合しているので、駆動軸１２が後退す
るに従って、押圧軸１７は次第に上昇して後退してい
く。

【００２７】押圧軸１７が後退すると、小径部７′の下
側の段差７ｂによりコレットチャック５の段差５ｄが押
圧されてコレットチャック５が後退する。すると、コレ
ットチャック５の下側の突出し部５ａはガイドカラー４
の内周部に係合しコレットチャック５の把持部５ｃを把
持する側に押圧する。

【００２８】一方、コレットチャック５が後退すると、
突出し部５ｂ（図５及び図６参照）はガイドカラー４の
逃し溝４′側に移動する。これにより、コレットチャッ
ク５の把持部５ｃは、コレットチャック５の段差５ｄ
と、押圧軸７の小径部７′の段差７ｂとの係合部を支点
ｐとして把持する側に移動して、コレットチャック５の
把持部５ｃは閉じ、取付部材Ｗの棒状部Ｗｂを堅固に挟
持する（図４参照）。この時、取付部材Ｗの頭部Ｗｃが
コレットチャック５の把持部５ｃに係止するので、取付
部材Ｗ、すなわち、被搬送物の把持はより確実となり落
下は生じない。

【００２９】このようにして、コレットチャック５が取
付部材Ｗを把持されると、ロボットアームが適宜作動し
て、取付部材Ｗと共に被搬送物を所定位置へ移動させ
る。すると、今度は駆動シリンダ１６が再び作動して、
駆動シリンダ１６のピストンロッド１６′を伸長して駆
動軸１２を前進させて押圧軸７を前進（下降）させ、押
圧軸７の小径部７′の上部の段差７ａにてコレットチャ
ック５の基端部を押圧してコレットチャック５の把持部
５ｃを開き、取付部材Ｗの把持が解除される（図１参
照）。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の発明においては、被搬送
物に取り付けた取付部材をコレットチャック装置本体に
設けたコレットチャックによって把持できるようにした
ので、被搬送物を容易に台車に載せ替えすることができ
ると共に、種類の異なる被搬送物に同じ形状の取付部材
を取り付けることができるので、どのような被搬送物を
も容易に移動させることができる。

【００３１】また、取付部材を所定の姿勢に位置決めし
て把持できるようにしたので、位置決め治具のような高
い位置決め精度を必要とする被搬送物であっても、これ
を確実に把持して移動させることができる。

【００３２】また、コレットチャックを開閉させた際、
押圧軸は傾斜溝と傾斜凸条とによりロックされた状態な
り、取付部材を確実に把持又は解除することができる。

【００３３】ケーシングの上端部にマウントプレートを
設けたので、このマウントプレートを介してコレットチ
ャック装置本体をロボットに取り付けることができる。

【００３４】また、本発明は、構造が簡単であるので、
製作費用が廉価であると共に、メンテナンス費用も低減
する等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。

【図２】図１の一部切欠き側面図である。

【図３】図１に示すものの平面図である。

【図４】コレットチャックの正面図である。

【図５】図４に示すものの平面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図７】図１に示す押圧軸の正面図である。

【図８】図７に示すものの右側面図である。

【符号の説明】

２ ケーシング ５ コレットチャック ５ｃ 把持部 ７ 押圧軸 １０ 傾斜溝 １２ 駆動軸 １４ 傾斜凸条 １６ 駆動シリンダ １７ マウントプレート １８ 姿勢位置決め部材 Ｗ 取付部材 Ｗａ 円錐部 Ｗｂ 棒状部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内に装着したコレットチャッ
   クの把持部を開閉し被搬送物に取り付けられる取付部材
   を把持するようにしたコレットチャック装置において、 前記ケーシングに前記コレットチャックの基端部に係合
   する押圧軸を摺動自在に配設し、該押圧軸の中腹部に該
   押圧軸を横断する傾斜溝を形成し、該傾斜溝に嵌合する
   傾斜凸条を備えた駆動軸を前記押圧軸に直交させて設
   け、前記駆動軸を進退動させる駆動手段を前記ケーシン
   グに取り付け、該ケーシングの下端部に前記取付部材に
   係合して、該取付部材を所定の姿勢に位置決めする姿勢
   位置決め手段を設け、前記ケーシングの上端部にロボッ
   トと係合するマウントプレートを設けたことを特徴とす
   るコレットチャック装置。
2. 【請求項２】 前記取付部材は、被搬送物に取り付けた
   円錐部と、該円錐部より延設する棒状部とで形成したこ
   とを特徴とする請求項１記載のコレットチャック装置。