JP2002307361A - 部材搬送装置及びその部材位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着手段でピックアップしたワークを迅速か
つ容易に位置調整して搬送する。 【解決手段】 ワーク載置台４１０のワーク３００を電
磁石２３０によってピックアップし、ワーク装着部４２
０の上方位置に搬送する。この動作では、電磁石２３０
の磁力を十分大きくし、ワーク３００が離脱しないよう
にする。この後、チャック機構２４０を作動させ、ワー
ク３００の位置調整を行なう。この位置調整動作におい
ては、電磁石２３０の磁力を切り換え、ワーク３００が
落下しない程度の磁力とする。したがって、容易かつ正
確に位置調整を行うことが可能となる。次に、支持板２
２０を下降してワーク３００をワーク装着部４２０に載
置した後、電磁石２３０の磁力を解除し、支持板２２０
を上昇して初期位置に戻すことにより、１つのワーク３
００に対する搬送動作を終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の被搬送部材
をピックアップして移動用レールに沿って搬送する部材
搬送装置及びその部材位置決め方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種の製造ラインにおいて、
被搬送部材（ワーク）をピックアップして搬送する場合
には、チャッキング機構を用いる方法と、電磁吸着手段
や真空吸着手段を用いる方法が知られている。チャッキ
ング機構は、ワークを特殊形状を有する爪等によって挟
み込んで保持（チャッキング）し、目的の位置に搬送す
るものである。また、電磁吸着手段は、金属や磁性をも
ったワークを電磁石によって吸着保持するものであり、
真空吸着手段は、平坦面を有するワークを吸着ノズルに
よって吸着保持するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、チャッキング
機構を用いる方法では、ワークの大きさが変わるごと
に、爪の開いた状態の大きさを変える必要があるため、
複雑な機構や、爪自体を交換するなどの手間がかかると
いう問題がある。これに比べて、電磁吸着や真空吸着に
おいては、そのような問題がなく、ピックアップの機構
も比較的簡単な構造とすることができるという利点があ
る。ところで、この吸着手段を用いた搬送装置では、ワ
ークを目的の位置に正確に搬送するために、途中に設け
た位置決め用のユニットに一度セットし、位置調整を行
なった後、もう一度ピックアップし直して目的の位置に
搬送するようにしていた。しかしながら、この位置調整
方法では、吸着手段でピックアップしたワークを吸着手
段から離脱させて位置決め用のユニットに一度セット
し、位置調整を行なった後、もう一度ピックアップし直
す動作が入ることから、搬送時間が長くなる上、吸着手
段の保持解除と再ピックアップという動作でトラブルが
発生する可能性が高くなる。

【０００４】そこで本発明の目的は、吸着手段でピック
アップしたワークを迅速かつ容易に位置調整することが
可能な部材搬送装置及びその部材位置決め方法を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、移動機構によって移動制御される移動部に被
搬送部材を吸着保持する吸着手段を設け、第１の位置に
配置された被搬送部材を前記吸着手段によって吸着保持
した後、前記移動部を移動して前記被搬送部材を第２の
位置に搬送する部材搬送装置において、前記吸着手段に
よって吸着保持した被搬送部材の位置を前記吸着手段に
よる保持状態を維持したままで調整する位置調整手段を
有することを特徴とする。また本発明は、移動機構によ
って移動制御される移動部に被搬送部材を吸着保持する
吸着手段を設け、第１の位置に配置された被搬送部材を
前記吸着手段によって吸着保持した後、前記移動部を移
動して前記被搬送部材を第２の位置に搬送する部材搬送
装置の部材位置決め方法において、前記吸着手段によっ
て前記被搬送部材を吸着保持した後、前記被搬送部材の
位置を前記吸着手段による保持状態を維持したままで調
整するようにしたことを特徴とする。

【０００６】本発明の部材搬送装置では、第１の位置に
配置された被搬送部材を前記吸着手段によって吸着保持
した後、移動部を移動して被搬送部材を第２の位置に搬
送する場合に、吸着手段によって吸着保持した被搬送部
材の位置を、吸着手段による保持状態を維持したままで
調整することから、被搬送部材を一旦吸着保持から離脱
させて位置調整を行ない、再度吸着し直す従来の方法に
比べて、迅速かつ容易に位置調整を行なうことができ
る。また、本発明の部材搬送装置の部材位置決め方法で
は、第１の位置に配置された被搬送部材を前記吸着手段
によって吸着保持した後、移動部を移動して被搬送部材
を第２の位置に搬送する場合に、吸着手段によって吸着
保持した被搬送部材の位置を、吸着手段による保持状態
を維持したままで調整することから、被搬送部材を一旦
吸着保持から離脱させて位置調整を行ない、再度吸着し
直す従来の方法に比べて、迅速かつ容易に位置調整を行
なうことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明による部材搬送装置
及びその部材位置決め方法の実施の形態について説明す
る。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適
な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付され
ているが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に
本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に
限定されないものとする。

【０００８】図１は本発明の第１の実施の形態による部
材搬送装置を示す概略斜視図であり、図２は図１に示す
部材搬送装置の移動部の構成を示す拡大正面図である。
本実施の形態による部材搬送装置は、金属または磁性体
を含むワークを電磁吸着手段を用いて吸着保持（ピック
アップ）し、目的の位置に搬送するものであり、その搬
送途中にワークを保持した状態のままで、ワークの位置
調整を行う。そして、この部材搬送装置では、電磁吸着
手段による電磁力を切り換える機能を有し、ワークのピ
ックアップ時には、電磁吸着手段の電磁力を十分大きく
することによって確実にワークのピックアップを行な
い、ワークの位置調整時には、ピックアップ時よりも電
磁吸着手段の電磁力を弱くし、位置調整を容易に行なえ
るようにする。なお、電磁石の電磁力によって被搬送部
材を搬送する構成としては、例えば特開平８−１１３４
６３号公報に開示されており、本実施の形態による部材
搬送装置は、このような従来公知の構成に被搬送部材の
位置を調整する機能を設けたものである。

【０００９】以下、図１及び図２に示す具体的構成を説
明する。まず、本例の部材搬送装置は、移動用レール１
１０を設けた装置本体１００と、移動用レール１１０に
沿って矢印α方向に移動制御される移動部２００とを有
する。装置本体１００は、直方形の横長筐状に形成さ
れ、一側面に移動用レール１１０が設けられている。ま
た、装置本体１００の内部には、移動部２００を移動用
レール１１０に沿って移動するための移動機構（図示せ
ず）が設けられている。この移動機構としては、例えば
駆動モータとベルト伝動機構や送りネジ等の組み合わせ
を採用することができる。

【００１０】移動部２００は、移動用レール１１０にス
ライド可能に嵌合しており、上述した移動機構によって
移動する。なお、移動機構による移動部２００の移動制
御は、例えば装置本体１００内に設けた複数の位置セン
サによって移動部２００の移動位置を検出しながら駆動
モータの駆動量を制御するフィードバック制御によって
行なうことができる。あるいは、駆動モータにステッピ
ングモータを用いることにより、駆動モータを予め設定
されたパルス量だけ駆動するフィードフォワード制御に
よって行なうような構成であってもよい。

【００１１】図２において、移動部２００は、移動用レ
ール１１０側に支持されたブラケット２５０と、このブ
ラケット２５０に昇降自在に取り付けられた支持板２２
０と、この支持板２２０上に支持された立方体状の移動
部本体２１０とを有し、ブラケット２５０と支持板２２
０との間に移動部本体２１０と支持板２２０を昇降（矢
印β方向）する昇降機構（図示せず）を設けたものであ
る。また、支持板２２０の上部には、電磁石２３０が設
けられており、この電磁石２３０によって支持板２２０
が励磁され、ワーク３００を電磁吸着によって吸着保持
するものである。そして、電磁石２３０の駆動回路（図
示せず）によって電磁石２３０のコイルに流す電流を切
り換えることにより、電磁力を切り換えることが可能な
構成となっている。

【００１２】また、支持板２２０のワーク３００を吸着
保持する底面部（吸着面）２２０Ａには、ここに吸着保
持されるワーク３００を小さい接触面積で受け止めるた
めの複数の突起部２２２が形成されている。このような
突起部２２２によってワーク３００を点接触で受け止め
ることにより、ワーク３００が位置調整時に受ける摩擦
等の抵抗をできるだけ小さくし、容易かつ円滑に高精度
の位置調整できるようになっている。なお、ワーク３０
０との接触面積を小さくする構成としては、点状の突起
部２２２を設ける代わりに、長手リブ状の突起部を設け
てもよいし、あるいは環状の突起部を設けてもよい。

【００１３】また、支持板２２０の底面部２２０Ａに
は、位置調整手段となるチャック機構２４０が設けられ
ている。このチャック機構２４０は、支持板２２０の底
面部２２０Ａから下方に突出した複数の爪（ガイド部
材）２４２を底面部２２０Ａの面方向（矢印γ方向）に
移動し、ワーク３００を挟持して吸着位置の補正を行な
うものである。

【００１４】図３は、以上のような構成の部材搬送装置
によるワークの搬送動作を示す正面図である。この搬送
システムは、例えば部品供給装置によって所定のピック
アップ位置（第１の位置）ａのワーク載置台４１０に載
置されているワーク３００を、工作機等の目的の位置
（第２の位置）ｂのワーク装着部４２０に搬送する例で
ある。まず、移動部２００をワーク載置台４１０に載置
されているワーク３００の上方位置ｃに移動し、移動部
本体２１０を下降してワーク３００を電磁石２３０によ
って吸着保持した後、移動部本体２１０を上昇すること
により、ワーク３００をピックアッップする。次に、移
動部２００を矢印α方向に沿って移動し、ワーク装着部
４２０の上方位置に配置する。このピックアップ動作か
ら搬送動作においては、電磁石２３０の磁力を十分大き
くし（第１の吸着力）、ワーク３００が離脱しないよう
にする。

【００１５】この後、チャック機構２４０を作動させ、
ワーク３００の両側の爪２４２を矢印γ方向に移動させ
てワーク３００の位置調整を行なう。この位置調整動作
においては、電磁石２３０の磁力を切り換え、ワーク３
００が落下しない程度の磁力（第２の吸着力）とする。
したがって、このように磁力を切り換えることにより、
ワーク３００が移動し易くなり、容易かつ正確に位置調
整を行うことが可能となる。次に、移動部本体２１０を
下降してワーク３００をワーク装着部４２０に載置した
後、電磁石２３０の磁力を解除し、移動部本体２１０を
上昇して初期位置に戻すことにより、１つのワーク３０
０に対する搬送動作を終了する。以上のように、本例の
部材搬送装置では、ピックアップ時と搬送時で大きい磁
力によって確実にワーク３００を保持し、位置調整時に
は小さい磁力に切り換え、ワーク３００の位置調整を円
滑に行なうようにし、安定したワーク搬送と位置調整を
行うことが可能となる。

【００１６】また、本例では、位置調整用のチャック機
構２４０を移動部本体２１０に設けたことから、コンパ
クトな装置を実現できる。例えば、図４は、搬送路の途
中に位置調整部４３０を設置した例を示す正面図であ
る。位置調整部４３０は、ワーク載置台４１０とワーク
装着部４２０との中間位置ｄに配置されており、部品搬
送装置の移動部２００は、ワーク３００をピックアップ
して搬送する場合に、位置調整部４３０の上方位置ｅで
停止し、移動部本体２１０を下降してワーク３００を位
置調整部４３０にセットし、位置調整部４３０のチャッ
ク機構４３２でワーク３００の位置調整を行なう。そし
て、ワーク３００を再度ピックアップし、ワーク装着部
４２０に搬送する。上記の図３と図４とを比較して明ら
かなように、図３に示す本例の部品搬送装置では、位置
調整用のチャック機構２４０を移動部本体２１０に設け
たことから、位置調整部４３０が不要であり、コンパク
トな装置を実現できるとともに、ワーク３００の搬送経
路も単純となり、搬送の途中で位置調整のために無駄な
加速、減速動作や上下動作、吸着制御動作を必要とせ
ず、トラブルが起きる可能性も低くなり、位置ａと位置
ｂの間の搬送（位置決め時間を含む）に要する時間も短
くなり、円滑で効率の良い搬送作業を行なうことが可能
で、生産性の向上を図ることができる。

【００１７】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。上述した第１の実施の形態では、吸着手段と
して電磁石を用いた部材搬送装置について説明したが、
同様に真空吸着を用いた部材搬送装置に適用することも
可能である。この場合、吸引装置に接続された真空吸着
ノズルによってワークの平坦面を吸着保持し、この保持
状態のままで位置調整を行なう。したがって、ワークと
しては金属や磁性体である必要はないが、真空吸着用の
平坦面を有することが必要となる。また、吸引装置のレ
ギュレータを制御することにより、ワークを吸着保持
（ピックアップ）する時には、大きい吸着力で吸着し、
位置調整時には、ピックアップ時より弱い吸着力に切り
換えて位置調整を容易に行なえるようにする。

【００１８】また、真空吸着を用いる場合には、上述し
た支持板２２０の底面部２２０Ａに真空吸着ノズルが開
口するような構成となり、この真空吸着ノズルの開口部
から吸引することにより、ワーク３００を支持板２２０
の底面部２２０Ａに吸着保持する。また、底面部２２０
Ａに設ける突起部としては、上述のような点状の突起部
２２２とした場合、吸引用の空気が漏れるため安定した
保持状態を得ることが困難となる。そこで、真空吸着ノ
ズルの開口部の外周に環状の突起部を設けることによ
り、安定した吸着保持状態を確保しつつ、ワーク３００
との接触面積を小さくし、位置調整を円滑に行なえるよ
うにする。なお、位置調整を行なう構成としては、上述
した第１の実施の形態と同様のものを用いることが可能
である。

【００１９】次に本発明のその他の実施の形態について
説明する。まず、上述した例では、移動部に位置調整手
段を設けたが、他の部位に位置調整手段を設けたもので
もよい。例えば、図４に示すような構成で、搬送路の途
中に設けた調整部のチャック機構により、ワークを吸着
手段によって吸着保持したままの状態で吸着力を弱めて
位置調整を行なうことにより、被搬送部材を一旦離脱し
て位置調整を行なう場合に比べて、動作の安定性を確保
することが可能である。また、位置調整手段としては、
上述のようなチャック機構型のものではなく、例えば位
置決め用の部材に吸着保持した被搬送部材を当接させる
ことにより、被搬送部材の位置を調整するような構成と
してもよい。また、上述した例では、移動用レールに沿
って吸着手段を設けた移動部を移動する部材搬送装置に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えば旋回アームや多関節アーム等の各種機構を
用いてワークを吸着搬送するような各種の部材搬送装置
に広く適用することが可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の部材搬送装
置によれば、第１の位置に配置された被搬送部材を前記
吸着手段によって吸着保持した後、移動部を移動して被
搬送部材を第２の位置に搬送する場合に、吸着手段によ
って吸着保持した被搬送部材の位置を、吸着手段による
保持状態を維持したままで調整するようにした。したが
って、被搬送部材を一旦吸着保持から離脱させて位置調
整を行ない、再度吸着し直す従来の方法に比べて、迅速
かつ容易に位置調整を行なうことができる。また、本発
明の部材搬送装置の部材位置決め方法によれば、第１の
位置に配置された被搬送部材を前記吸着手段によって吸
着保持した後、移動部を移動して被搬送部材を第２の位
置に搬送する場合に、吸着手段によって吸着保持した被
搬送部材の位置を、吸着手段による保持状態を維持した
ままで調整することから、被搬送部材を一旦吸着保持か
ら離脱させて位置調整を行ない、再度吸着し直す従来の
方法に比べて、迅速かつ容易に位置調整を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による部材搬送装置
を示す概略斜視図である。

【図２】図１に示す部材搬送装置の移動部の構成を示す
拡大正面図である。

【図３】図１に示す部材搬送装置によるワークの搬送動
作を示す正面図である。

【図４】他の部材搬送装置によるワークの搬送動作を示
す正面図である。

【符号の説明】

１００……装置本体、１１０……移動用レール、２００
……移動部、２１０……移動部本体、２２０……支持
板、２２０Ａ……底面部、２２２……突起部、２３０…
…電磁石、２４０……チャック機構、３００……ワー
ク、４１０……ワーク載置台、４２０……ワーク装着
部、２５０……ブラケット。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動機構によって移動制御される移動部
   に被搬送部材を吸着保持する吸着手段を設け、第１の位
   置に配置された被搬送部材を前記吸着手段によって吸着
   保持した後、前記移動部を移動して前記被搬送部材を第
   ２の位置に搬送する被搬送部材搬送装置において、 前記吸着手段によって吸着保持した被搬送部材の位置を
   前記吸着手段による保持状態を維持したままで調整する
   位置調整手段を有する、 ことを特徴とする部材搬送装置。
2. 【請求項２】 前記吸着手段は、吸着力を制御する吸着
   力制御手段を有していることを特徴とする請求項１記載
   の部材搬送装置。
3. 【請求項３】 前記吸着力制御手段は、前記吸着手段に
   よって被搬送部材を吸着する時には、前記吸着手段の吸
   着力を第１の吸着力に制御し、前記吸着手段によって吸
   着保持した被搬送部材の位置を前記位置調整手段によっ
   て調整する時には、前記吸着手段の吸着力を第１の吸着
   力より弱い第２の吸着力に制御することを特徴とする請
   求項２記載の部材搬送装置。
4. 【請求項４】 前記吸着手段は電磁吸着手段であること
   を特徴とする請求項１記載の部材搬送装置。
5. 【請求項５】 前記吸着手段は真空吸着手段であること
   を特徴とする請求項１記載の部材搬送装置。
6. 【請求項６】 搬送方向に沿って配置される移動用レー
   ルと、この移動用レール上を移動する移動部を有し、前
   記移動部に設けた吸着手段によって前記被搬送部材を搬
   送することを特徴とする請求項１記載の部材搬送装置。
7. 【請求項７】 前記位置調整手段は前記吸着手段によっ
   て吸着保持した被搬送部材を位置調整用のガイド部材に
   当接させて被搬送部材の位置をずらすことにより位置調
   整を行なうことを特徴とする請求項１記載の部材搬送装
   置。
8. 【請求項８】 前記位置調整用のガイド部材は前記移動
   部に搭載され、前記位置調整手段は前記吸着手段によっ
   て吸着保持した被搬送部材に対して接離する方向に位置
   調整用のガイド部材を移動して被搬送部材の位置調整を
   行なうことを特徴とする請求項７記載の部材搬送装置。
9. 【請求項９】 前記吸着手段は、被搬送部材を吸着する
   吸着面と、前記吸着面で被搬送部材を受け止める突起部
   とを有することを特徴とする請求項１記載の部材搬送装
   置。
10. 【請求項１０】 移動機構によって移動制御される移動
    部に被搬送部材を吸着保持する吸着手段を設け、第１の
    位置に配置された被搬送部材を前記吸着手段によって吸
    着保持した後、前記移動部を移動して前記被搬送部材を
    第２の位置に搬送する部材搬送装置の部材位置決め方法
    において、 前記吸着手段によって前記被搬送部材を吸着保持した
    後、前記被搬送部材の位置を前記吸着手段による保持状
    態を維持したままで調整するようにした、 ことを特徴とする部材搬送装置の部材位置決め方法。
11. 【請求項１１】 前記吸着手段によって被搬送部材を吸
    着する時には、前記吸着手段の吸着力を第１の吸着力に
    制御し、前記吸着手段によって吸着保持した被搬送部材
    の位置を調整する時には、前記吸着手段の吸着力を第１
    の吸着力より弱い第２の吸着力に制御するようにしたこ
    とを特徴とする請求項１０記載の部材搬送装置の部材位
    置決め方法。