JP2003120777A - カムを用いた送り機構およびコネクターの組立機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カム機構を用いて、矩形の軌跡運動を利用し
た搬送操作の高速化を図る。 【解決手段】 Ｘ方向に移動方向を規制して移動自在に
支持された第１スライド体３０と、Ｙ方向に移動方向を
規制して移動自在に前記第１スライド体に連携して支持
された第２スライド体３２と、前記第１スライド体３０
に対してＸ方向にのみ拘束され、第１スライド体を所定
のストローク長にわたって直線的に往復動すべく第１ス
ライド体とカム係合する第１カム３４と、前記第２スラ
イド体３２に対してＹ方向にのみ拘束され、第２スライ
ド体を前記第１スライド体のストローク長とは異なるス
トローク長にわたって直線的に往復動すべく第２スライ
ド体３２にカム係合する第２カム３６と、前記第１カム
３４と第２カム３６とを、前記第１スライド体と第２ス
ライド体に対する拘束タイミングの位相を９０°偏位さ
せて回転駆動する駆動部とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カムを用いた送り
機構およびコネクターの組立機に関し、より詳細には矩
形の搬送動作を可能にしたカムを用いた送り機構および
これを用いたコネクターの組立機に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気配線の接続等に使用されるコネクタ
ーは細長に形成されたハウジングに端子を差し込んで形
成される。コネクターの組立機は、このハウジングに端
子を差し込んでコネクターを組み立てる操作を自動化し
た装置である。図８はコネクターの組立機の動作を示す
説明図、図９はコネクターの組立機でハウジングを搬送
する搬送機構部を示す。図８に示すように、ハウジング
１０の側面には端子が挿入される挿入部１１が溝状に形
成されており、ハウジング１０の供給側には、ストッパ
１２に前端を当接した状態でハウジング１０が一列状に
配置されている。

【０００３】１４はワークとしてのハウジング１０を搬
送するための送り爪である。送り爪１４はワーク１０ａ
の側面を係止してワーク１０ａをピッチ送りするととも
に、ワークの供給側に戻り移動して次のワークを取り出
す操作を行う。端子１６の差し込み操作はワーク１０ａ
のピッチ送りと連動してなされるもので、送り爪１４で
ワーク１０ａをピッチ送りしながらフレーム体１８から
端子１６を切り離してワーク１０ａに差し込まれる。図
にこれらの操作に応じて送り爪１４が矩形状の行路を移
動することを示す。

【０００４】図９は送り爪１４の移動操作をなす搬送機
構部を示す。スライドブロック２０の上にプレート２２
が設けられ、プレート２２の前端に送り爪１４が取り付
けられている。スライドブロック２０はボールねじ２４
と係合されており、ボールねじ２４はサーボモータ２６
によって回動駆動される。これによってスライドブロッ
ク２０はボールねじ２４の軸線方向に進退動し、送り爪
１４のピッチ送り方向（Ｘ方向）の移動操作がなされ
る。２８はプレート２２をＸ方向とは直交する方向（Ｙ
方向）に移動させるエアシリンダである。エアシリンダ
２８は送り爪１４を送り位置から横方向に退避させる操
作をなす。これによって送り爪１４は矩形状の行路を移
動するようになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】コネクターの組立機で
は、ワークをピッチ送りしながら端子を１本ずつ差し込
んで組み立てていく。したがって、ワークをピッチ送り
する時間間隔が生産効率を規定するが、同時に、端子の
差し込みが完了した後、次のワークを供給する時間間隔
も生産効率に影響を与える。たとえば、ワークのピッチ
送り時間が０．１秒とした場合に、次のワークを供給位
置から差し込み位置まで供給するに０．６秒かかるとい
った例がある。

【０００６】最近のコネクターの組立機はますます高速
化しているため、ワークをピッチ送りする時間やワーク
を供給するための時間を短縮することが重要な課題とな
っている。この場合に、ワークのピッチ送り時間を顕著
に短縮することは技術的に困難が伴うのに対して、ワー
クを差し込み位置に供給する操作時間については、時間
短縮の余裕があり、これによって相当程度の生産効率の
向上を見込むことが可能である。

【０００７】ワークの供給操作時間を短縮する方法とし
ては、一つの搬送機構のみでピッチ送りとワークの供給
操作を行うのではなく、ワークをピッチ送りする操作と
ワークを供給する操作を別の搬送機構によって行うこと
も考えられている。この場合は、ワークをピッチ送りし
てワークに端子を差し込む操作を行っている間に、ワー
クを供給する供給側では、送り爪を次の供給位置まで戻
しておき、端子の差し込み操作が完了したら、すぐに次
のワークを差し込み位置に供給する。

【０００８】しかしながら、このようにワークのピッチ
送りとワークを供給する操作を別の搬送機構によって構
成した場合でも、ワークに差し込む端子の数が数本程度
でピッチ送り操作が短時間で完了してしまうような製品
の場合には、ワークを供給する操作が全体としての生産
効率を規定することになり、やはりワークの供給操作が
高速で行える機構が必要となる。

【０００９】そこで、本発明はこのようなワークの搬
送、とくに矩形移動によってワークを搬送する操作を高
速で行うことができる機構を提供することを目的として
なされたものであり、各種の送り機構を要する装置に好
適に利用することができ、生産効率を向上させることが
できるカムを用いた送り機構およびこの好適な適用例と
してのコネクターの組立機を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、カムの回転
運動を矩形の軌跡運動に変換するカムを用いた送り機構
であって、Ｘ方向に移動方向を規制して移動自在に支持
された第１スライド体と、Ｙ方向に移動方向を規制して
移動自在に前記第１スライド体に連携して支持された第
２スライド体と、前記第１スライド体に対してＸ方向に
のみ拘束され、第１スライド体を所定のストローク長に
わたって直線的に往復動すべく第１スライド体とカム係
合する第１カムと、前記第２スライド体に対してＹ方向
にのみ拘束され、第２スライド体を前記第１スライド体
のストローク長とは異なるストローク長にわたって直線
的に往復動すべく第２スライド体にカム係合する第２カ
ムと、前記第１カムと第２カムとを、前記第１スライド
体と第２スライド体に対する拘束タイミングの位相を９
０°偏位させて回転駆動する駆動部とを備えることを特
徴とする。また、前記第１スライド体に前記第２スライ
ド体を移動自在に支持し、前記第１カムと前記第２カム
とを同一の駆動軸に一体的に取り付けたことを特徴とす
る。

【００１１】また、ワークをピッチ送りしながら、ハウ
ジングに端子を差し込んでコネクターを組み立てるコネ
クターの組立機において、前記カムを用いた送り機構
を、ワークの供給位置から前記端子をハウジングに差し
込む位置までワークを供給する搬送機構として設け、該
搬送機構によって供給されたワークを受け取ってピッチ
送りするピッチ送り用の搬送機構を設けたことを特徴と
する。ワークの供給機構とピッチ送り用の搬送機構とは
連動して制御されるものであり、前記ワークの供給機構
に前記カムを用いた送り機構を利用することによってワ
ークの供給時間を効果的に短縮することができて、コネ
クターの組立機の生産効率を効果的に向上させることが
可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るカムを用いた
送り機構とこのカムを用いた送り機構をコネクターの組
立機に適用した実施の形態を、添付図面に基づいて詳細
に説明する。図１はカムを用いた送り機構の主要構成部
を示す斜視図である。本発明に係るカムを用いた送り機
構は、図中に示したＸ方向とＹ方向に各々スライド自在
に支持された第１スライド体３０と第２スライド体３
２、および第１カム板３４と第２スライド体３２に各々
係合する第１カム板３４と第２カム板３６を主要構成部
材としている。

【００１３】３８は第１スライド体３０の移動方向をＸ
方向に規制するスライドガイドである。第１スライド体
３０とスライドガイド３８とは、あり溝によって係合し
ている。第２スライド体３２は第１スライド体３０の移
動方向に対して直交する方向、すなわちＹ方向に移動自
在となるように第１スライド体３０に支持されている。
４０ａ、４０ｂは第１スライド体３０に固定して設けた
ガイドレールである。ガイドレール４０ａ、４０ｂは第
１スライド体３０の移動方向に対して直交する方向に所
定間隔をあけて平行に第１スライド体３０上に配置され
ている。第２スライド体３２はこのガイドレール４０
ａ、４０ｂの内側面にスライド自在に係合する。これに
よって、第２スライド体３２は第１スライド体３０によ
るＸ方向の移動動作とＹ方向の移動動作とが組み合わさ
れた動作をなすことになる。

【００１４】図１で第１カム板３４と第２カム板３６
は、それぞれ第１スライド体３０と第２スライド体３２
との係合位置から取り出した組立図で示している。第１
カム板３４および第２カム板３６は、上下に２段に配置
されている。上側の第１カム板３４はガイドレール４０
ａ、４０ｂの内側面に摺接してガイドレール４０ａ、４
０ｂが固定されている第１スライド体３０と連繋し、下
側の第２カム３６は第２スライド体３２に設けた矩形穴
３２ａの内側面に摺接して第２スライド体３２に連繋す
る。第１カム板３４と第２カム板３６の厚さ、およびガ
イドレール４０ａ、４０ｂ、第２スライド体３２の厚さ
寸法等はこれらの各部の係合を考慮して設定される。

【００１５】図２にカムを用いた送り機構の主要構成部
の平面図を示す。第１カム板３４と第２カム板３６とは
駆動軸４２を共通にし、駆動軸４２が回転することによ
って一体的に回転駆動される。第１カム板３４は第１ス
ライド体３０に固定されたガイドレール４０ａ、４０ｂ
の内側面に摺接し、第２カム板３６は第２スライド体３
２に設けた矩形穴３２ａの内側面に摺接する。なお、ガ
イドレール４０ａ、４０ｂの長手方向については開放さ
れているから、ガイドレール４０ａ、４０ｂの長手方向
に対しては第１カム板３４の動きは規制されない。ま
た、第２カム板３６は矩形穴３２ａの長辺には摺接する
が、矩形穴３２ａの長手方向に対してはその動きは規制
されないように設定されている。

【００１６】図３、４に第１カム板３４と第２カム板３
６の動作を示す。図３は、ガイドレール４０ａ、４０ｂ
によって第１カム板３４が規制されている状態を説明的
に示す。すなわち、第１カム板３４はガイドレール４０
ａ、４０ｂとの関係においては、Ｘ方向に拘束され、Ｙ
方向には非拘束である。これによって、第１カム板３４
が駆動軸４２を中心として回転駆動されると、第１スラ
イド体３０は図のＸ方向にのみ往復動する。この場合、
第１カム板３４はＹ方向の動作に対しては何ら作用を及
ぼさない。

【００１７】第１カム板３４は、正方形の軌跡移動動作
をなすためのカム機構（おむすびカム）として従来知ら
れている機構を利用したものである。すなわち、図３で
Ａの角度範囲は第１スライド体３０を移動させる動作に
対応する部分（往復動の一方向）であり、Ｂの角度範囲
は第１スライド体３０に対しては作用を及ぼさない部分
である。第１カム板３４は駆動軸４２を中心として回転
するから、１回転ごとに、第１スライド体３０は一方向
と他方向へ同距離ずつ進退動する。第１カム板３４が回
転する際に第１スライド体３０が往復動するストローク
長は第１カム板３４の大きさ、正確には図３の長さＬに
よって規定される。したがって、このＬの長さを適宜設
定することによって第１スライド体３０のストローク長
を調節することができる。コネクターの組立機では、こ
のＸ方向の移動量が送り爪によってワークを供給する進
退動作に相当する。

【００１８】図４は、第２スライド体３２に設けた矩形
穴３２ａの長辺３２ｂ、３２ｂに第２カム板３６が規制
されている状態を示す。この場合、矩形穴３２ａに対し
て第２カム３６はＹ方向に拘束され、Ｘ方向には非拘束
となる。同図でＡの角度範囲が第２スライド体３２を移
動させる動作に対応する部分（往復動の一方向）、Ｂの
角度範囲が第２スライド体３２に対しては作用を及ぼさ
ない部分である。この第２カム板３６も、第１カム板３
４と同様に正方形の軌跡移動動作を与えるためのカム
（おむすびカム）の形状に形成されている。第２カム板
３６が回転することによって、第２スライド体３２はＹ
方向の往復動をなす。図で距離ｌが第２カム３６によっ
て第２スライド体３２が往復動する移動量を規定する。

【００１９】実施形態では、第２カム板３６は第１カム
板３４にくらべて外形寸法を小さく形成し、第２カム板
３６によって第２スライド体３２が移動する量が第１カ
ム板３４によって第１スライド体３０が移動する量より
も小さく設定されている。この第２カム板３６によって
第２スライド体３２を移動させる操作は、コネクターの
組立機では送り爪をワークをセットする位置から横に若
干逃げる動作に相当する。第２スライド体３２はガイド
レール４０ａ、４０ｂにガイドされてＹ方向に往復動す
る。

【００２０】図５は、おむすびカムを用いて正方形の軌
跡運動をなす一般的に用いられているカム機構の構成を
示す。５０がカム、５１が内枠、５２が外枠、５３が固
定ガイドである。図示例では内枠５１が外枠５２に対し
てＹ方向にスライド自在であり、外枠５２が固定ガイド
５３に対してＸ方向にスライド自在である。カム５０が
駆動軸を中心として回転することにより、内枠５１は正
方形の軌跡を動く。このカム機構は、ひとつのおむすび
カムを使用することで正方形の軌跡運動をなすことが特
徴である。カム５０の回転を利用することによって、き
わめて高速な正方形の軌跡運動に変換することができ、
高速な操作に好適に利用することができるという利点が
ある。

【００２１】本実施形態のカムを用いた送り機構は第１
カム３４と第２カム３６という２つのカムを組み合わせ
て構成したことを特徴とする。そして、第１カム３４が
Ｘ方向のみ拘束され、第２カム３６がＹ方向のみ拘束さ
れて、第１カム３４とＸ方向の拘束タイミングと第２カ
ム３６のＹ方向の拘束タイミングの位相が９０°ずれる
ように第１カム３４と第２カム３６を駆動軸４２に固定
して回転駆動することによって、Ｘ方向とＹ方向へのス
トローク量が異なる矩形の軌跡運動がなされるようにし
たものである。Ｘ方向とＹ方向へのストローク量はカム
の設計によって適宜設定できるから、装置に応じて適宜
対応することができる。一つのおむすびカムを使用する
場合と同様に、本実施形態のカム機構の場合も第１カム
３４と第２カム３６の回転によって矩形動作をなすか
ら、矩形動作がきわめて短時間で行えるという利点があ
る。矩形動作に要する時間はカムの回転速度、移動スト
ロークによるが、コネクターの組立機の例では０．１秒
程度で１回の矩形動作を完了することができる。

【００２２】上述したカムを用いた送り機構は、ワーク
の搬送機構として種々の装置に適用可能であるが、図１
はコネクターの組立機に利用する例で、第２スライド体
３２の側端部に送り爪６０を取り付けたものである。図
１に示すカムを用いた送り機構では、第２スライド体３
２が矩形の軌跡運動をなし、したがって、送り爪６０も
矩形の移動動作をなす。本実施形態では送り爪６０の取
り付け位置が調節できるように、スライドガイド６２に
スライダー６４をねじ止めしている。

【００２３】図６および図７は上述したカムを用いた送
り機構を利用したコネクターの組立機の正面図および側
面図である。本実施形態のコネクターの組立機は、上述
したカムを用いた送り機構をワーク８０を供給位置から
端子の差し込み位置まで供給する供給機構に使用し、差
し込み位置でワーク８０をピッチ送りする搬送機構に受
け渡して加工するように構成している。差し込み位置で
ワーク８０をピッチ送りする操作は、サーボモータ２６
によってボールねじを回転駆動し、ボールねじ２４に係
合するスライドブロック７０を進退動させ、スライドブ
ロック７０に取り付けたスライド板７２を進退動させる
ことによってなされる。

【００２４】図６で７４はスライド板７２の端面に取り
付けた係止爪である。この係止爪７４は、鉛直面内で回
動可能に軸支され、ワークの端面に係止側面が当接する
ストッパ位置である上位置に戻るように反時計回り方向
に付勢して設けられている。スライド板７２のピッチ送
り方向は図６で右方である。ワーク８０は係止爪７４の
係止側面にその側面が当接してピッチ送りされる。ワー
ク８０をピッチ送りして端子の差し込み操作が完了する
と、ボールねじ２４がピッチ送り方向とは逆回転して係
止爪７４が元位置まで移動する。図７にボールねじ２
４、スライドブロック７０、スライド板７２の構成と、
スライド板７２の端面に係止爪７４が取り付けられてい
る様子を示す。

【００２５】カムを用いた送り機構はワーク８０をピッ
チ送りする搬送機構の上方に、ワーク８０のピッチ送り
方向とワーク８０の供給方向とが平行になるようにして
配置される。図７に示すように、送り爪６０の高さ位置
は係止爪７４によってワーク８０をピッチ送りする際の
高さと略同位置である。４２は第１カム３４と第２カム
３６を回転駆動する駆動軸である。駆動軸４２はハウジ
ング８１にベアリング８２を介して回転自在に支持さ
れ、カップリング８３を介して駆動モータ８４に連結さ
れる。駆動モータ８４が一回転することにより第１カム
３４と第２カム３６が一回転する。駆動軸４２には原点
検出用のドグ８６が取り付けられ、フォトセンサー８５
によって原点位置が検出され、原点位置に復帰するよう
制御される。

【００２６】本実施形態のコネクターの組立機によりワ
ークを供給してハウジングに端子を差し込む操作は以下
のようになされる。ワーク８０は係止爪７４に端面が係
止されてピッチ送りされ、ピッチ送り操作ごとに端子が
差し込まれてコネクターが形成される。端子の差し込み
操作が完了した係止爪７４はピッチ送りの基端位置に戻
るが、その際にカムを用いた送り機構が作動して次のワ
ーク８０が差し込み位置まで供給される。カムを用いた
送り機構によるワーク８０の供給操作は、送り爪６０を
ワーク８０に係合させワーク８０を差し込み位置まで移
動させることによってなされる。

【００２７】送り爪６０による供給操作と係止爪７４の
戻り操作は同時になされるから、送り爪６０によってワ
ーク８０を供給する操作の際に係止爪７４とワーク８０
とが干渉する。係止爪７４は付勢力に抗して時計回り方
向に回転可能であり、係止爪７４が戻り移動する際に供
給されてくるワーク８０が係止爪７４に当接すると、係
止爪７４が回転してワーク８０を通過させる。そして、
ワーク８０が差し込み位置まで移動するとワーク８０の
端面が係止爪７４の係止側面に当接してワーク８０をピ
ッチ送りする状態になる。図６では、係止爪７４が基端
位置にある状態とピッチ送りされた位置を示している。
ワーク８０を差し込み位置まで移動させた後は、送り爪
６０はワーク８０から横位置に退避し、次のワーク８０
を供給する位置まで戻る。

【００２８】こうして、ワーク８０をピッチ送りする操
作と、ワーク８０を差し込み位置まで供給する操作がタ
イミングを合わせて行われることにより、次々とワーク
８０が供給され、ワーク（ハウジング）に端子を差し込
む操作がなされてコネクターが生産される。本実施形態
のコネクターの組立機ではワークを供給位置から端子の
差し込み位置まで供給する操作に上記のカムを用いた送
り機構を利用することによって、送り爪６０によってワ
ーク８０を供給する操作をきわめて効率的に行うことが
可能となった。

【００２９】なお、上記実施形態はワークを供給する操
作を矩形動作によって行っているコネクターの組立機に
適用した例であるが、本発明に係るカムを用いた送り機
構はコネクターの組立機に限らず、ワークの搬送機構を
要する種々の装置に利用することが可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係るカムを用いた送り機構は、
カムの回転運動を矩形の軌跡運動に変換する機構として
構成されているから、きわめて高速で矩形の軌跡運動を
行うことを可能とする。これによって、矩形の軌跡動作
を利用してワークを供給するといった搬送機構に好適に
利用することが可能となる。このカムを用いた送り機構
を適用したコネクターの組立機はワークの送り操作がき
わめて高速で行うことが可能となることから、高速操作
が求められているコネクターの組立機に好適に利用で
き、生産効率を効果的に向上させることができる等の著
効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】カムを用いた送り機構の構成を示す斜視図であ
る。

【図２】カムを用いた送り機構の平面図である。

【図３】第１カム板の動作を示す説明図である。

【図４】第２カム板の動作を示す説明図である。

【図５】従来の正方形の軌跡運動をなすカムの構成を示
す説明図である。

【図６】カムを用いた送り機構を使用したコネクターの
組立機の正面図である。

【図７】カムを用いた送り機構を使用したコネクターの
組立機の側面図である。

【図８】ハウジングに端子を差し込んでコネクターを形
成する操作を説明する説明図である。

【図９】従来のワークの搬送機構の構成を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ ハウジング １４ 送り爪 １６ 端子 ２０ 移動ベース ２２ プレート ２４ ボールねじ ２６ サーボモータ ２８ エアシリンダ ３０ 第１スライド体 ３２ 第２スライド体 ３２ａ 矩形穴 ３４ 第１カム ３６ 第２カム ３８ スライドガイド ４０ａ、４０ｂ ガイドレール ４２ 駆動軸 ５０ カム ６０ 送り爪 ７０ スライドブロック ７２ スライド板 ７４ 係止爪 ８０ ワーク ８１ ハウジング ８３ カップリング ８４ 駆動モータ ８５ フォトセンサー ８６ ドグ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カムの回転運動を矩形の軌跡運動に変換
   するカムを用いた送り機構であって、 Ｘ方向に移動方向を規制して移動自在に支持された第１
   スライド体と、 Ｙ方向に移動方向を規制して移動自在に前記第１スライ
   ド体に連携して支持された第２スライド体と、 前記第１スライド体に対してＸ方向にのみ拘束され、第
   １スライド体を所定のストローク長にわたって直線的に
   往復動すべく第１スライド体とカム係合する第１カム
   と、 前記第２スライド体に対してＹ方向にのみ拘束され、第
   ２スライド体を前記第１スライド体のストローク長とは
   異なるストローク長にわたって直線的に往復動すべく第
   ２スライド体にカム係合する第２カムと、 前記第１カムと第２カムとを、前記第１スライド体と第
   ２スライド体に対する拘束タイミングの位相を９０°偏
   位させて回転駆動する駆動部とを備えることを特徴とす
   るカムを用いた送り機構。
2. 【請求項２】 前記第１スライド体に前記第２スライド
   体を移動自在に支持し、 前記第１カムと前記第２カムとを同一の駆動軸に一体的
   に取り付けたことを特徴とするカムを用いた送り機構。
3. 【請求項３】 ワークをピッチ送りしながら、ハウジン
   グに端子を差し込んでコネクターを組み立てるコネクタ
   ーの組立機において、 請求項１または２記載のカムを用いた送り機構を、ワー
   クの供給位置から前記端子をハウジングに差し込む位置
   までワークを供給する搬送機構として設け、 該搬送機構によって供給されたワークを受け取ってピッ
   チ送りするピッチ送り用の搬送機構を設けたことを特徴
   とするコネクターの組立機。