JP2004261890A

JP2004261890A - 可変ピッチワーク供給ユニット

Info

Publication number: JP2004261890A
Application number: JP2003052590A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Naito; 貴之内藤; Hiromichi Kusano; 弘道草野
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】品種変更による治具の交換を廃止しつつ、切り替え時間を大幅に短縮するワークに開けられた固定部分に固定部材を供給する可変ピッチワーク供給ユニットを提供する。
【解決手段】アーム１と保持部４からなるハンドにおいて、アーム１の端部に回転自在に軸支持された中心部から径方向に延在するカム溝を持つ板５と前記カム溝に係合するカムローラ２及び径方向の運動を可動とする案内部材６から構成し、前記カム溝を持つ板５を回転させると、前記カム溝に係合している前記カムローラ２と前記案内部材６により複数の前記ワーク保持部４が同時に同心円を保ちつつ、移動することにより、治具交換作業をなくし、品種切り替え時間を大幅に短縮する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に自動車部品であるクラッチディスクの複数の孔に複数のリベットを同時に供給するリベット供給ユニットに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリベット供給ユニットについて図４を参照しながら説明する。アーム１０１は回転軸を支点として支持されており、スイングしてリベット供給装置１０２上方とワーク供給装置１０３上に位置決めされたクラッチディスク１０４の上方を往復し、その先端には保持部１０５が締結されハンド１０６を構成している。リベット１０７は、リベット供給装置１０２により円周上に所定の間隔をおいて複数個配置される。円周上に孔が開いているクラッチディスク１０４はワーク供給装置１０３のコンベヤ１０８上を移送され、所定の位置に位置決めされる。
【０００３】
以上のように構成されたリベット供給ユニット１０９において、まず、アーム１０１がリベット供給装置１０２の上方に旋回移動し保持部１０５にて複数のリベット１０７を同時に保持する。次にアーム１０１を旋回移動させることにより、リベット１０７を位置決めされたクラッチディスク１０４上に移送し、保持を開放してリベット１０７をクラッチディスク１０４の所要の孔に供給する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−７７５６４
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなリベット供給ユニットの構成では孔の間隔を表すピッチ円の直径が異なるワーク（クラッチディスク）が変更された際、アーム先端の保持部（治具）の位置を調整するためには保持部（治具）の取り替え作業が発生する。同様にリベット供給装置の治具の取替え作業も発生し多くの時間を費やす。また、多品種少量生産となると保持部（治具）が増え、保管スペースが増すという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ワーク品種の切り替えによる保持部（治具）の取り替え作業を廃止して、さらに、切り替え時間を短時間にし、すなわち段取り時間を短くし、生産性を大幅に向上するリベット供給ユニットを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するために請求項１の発明において講じた技術的手段は、固定部材を所定の位置に配置する固定部材供給手段と、ワークを所定の位置に移送し位置決めするワーク移送手段と、可動自在に支持されたアームに配設された保持部からなるハンドから構成され、前記ワークに開けられた固定部分に前記固定部材を供給するワーク供給ユニットにおいて、前記アーム端部に前記保持部の位置調整手段を備えたことであり、孔の間隔を表すピッチ円の直径が異なるワーク（クラッチディスク）が変更された際、アーム先端の保持部（治具）の間隔を調整するための保持部（治具）の取り替え作業が廃止できる。
【０００８】
次に、請求項２の発明において講じた技術的手段は、前記保持部の位置調整手段が前記アーム端部に回転自在に軸支持された中心部から径方向へ延在するカム溝を持つ板と前記カム溝に係合するカムローラ及び前記回転軸に対して径方向の運動を可動とする案内部材を備える前記保持部から構成されることである。前記カム溝を持つ板を回転させると前記カム溝に係合している前記カムローラが前記カム溝に沿って動こうとするが、前記カムローラを備えている前記保持部が備えられた案内部材により前記回転軸に対して、回転方向の運動を阻止されるため、径方向のみ移動することになる。これから、カム溝をもつ板を回転させることにより、複数の保持部を同時に径方向に移動させることができる。
【０００９】
さらに、請求項３の発明において講じた技術的手段は、前記中心部から径方向へ延在するカム溝を持つ板において、前記カム溝の形状が、前記カム溝をもつ板が所定の回転角度の時に前記カムローラと前記カム溝の接点での圧力角が、前記カム溝を持つ板の中心部から径方向にむかって、大きくなる渦状の溝を形成していることであり、前記カムローラ（前記保持部）が外径側に位置するに従って増加する前記カム溝から接点にて受ける力の回転方向成分を小さくできるので、前記回転軸周りのモーメント量の増加（回転トルクの増加）を抑制することができる。そのため、後述するモータに負担をかけることなくモータの回転により滑らかに保持部を所要の位置に変位させることが出来る。
【００１０】
また、請求項４の発明において講じた技術的手段は、前記中心部から径方向へ延在するカム溝を持つ板の回転駆動手段はモータであることであり、電気的に前記カム溝を持つ板の回転角度が制御できるようになる。すなわち、前記保持部の位置が制御できるようになり、ワーク（クラッチディスク）が変更された際の段取り時間が大幅に短縮できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の可変ピッチワーク供給ユニットの実施形態をリベット供給装置を一例として、図面を参照して説明する。図１は本実施例の主要部の一部断面図であり保持部４について簡略化されている。図２は実施例の可変ピッチハンド部の断面図である。まず、主要部を説明するため図１を用いて説明する。１はアームで、その先端に本発明の主要部を構成するカムローラ２とカムローラ２回転方向の運動を阻止する案内部材の一側であるスライド部３を備えた保持部４がアーム１の端部において図１上で左右方向に移動可能に配設されている。また、アーム１と保持部４の間には後に説明する、カム溝として中心部から渦状に８つのカム溝を持つ板５及び、スライド部３と当接するガイド部６が配設され、可変ピッチ機構７を構成する。なお、図１では、可変ピッチ機構７が１つのみ示されているが、可変ピッチ機構７は本実施例では円周上に８つ配設されている。
【００１２】
次に図２を用いて説明する。カム溝を持つ板５は軸受け９に回転自在に軸支された回転軸１０に固定され、回転軸１０および軸受け９を介して第２プレート８に軸支されている。そして回転軸１０は、第１プーリ１１と一体回転可能に連結されており、第１プーリ１１はベルト１２を介して、第２プーリ１３と一体的に回転し第２プーリ１３はステッピングモータ１４により回転可能に連結されている。
【００１３】
図３はカム溝を持つ板５の実施例で、８つのカム溝５ａは中心部から径方向へ所定の曲率を持ちながら渦状に広がる。
【００１４】
保持部４はノズル１５とノズル１５に接続されている負圧力源１６から基本的に構成され、カム溝５ａに係合してカム溝を持つ板５の径方向に実質的にスライドするカムローラ２及びスライド部３を備えている。また、シリンダ１７を介してアーム１に固定されている第２プレート８は上部プレート８ａと中部プレート８ｂと下部プレート８ｃからなりそれぞれ第１カラー８ｄ、第２カラー８ｅを介して固定され、中部プレート８ｂと下部プレート８ｃの間にカム溝を持つ板５を挟んで構成されている。第２プレート８の下部プレート８ｃには前記回転軸１０に対して放射状にガイド部６が８個配設されており、このガイド部６に沿ってスライド部３は案内される。これにより、カム溝を持つ板５が回転するとカム溝５ａに係合しているカムローラ２がカム溝５ａに沿って動こうとするが、カムローラ２を備えている保持部４がスライド部３とアーム１に固定されている第２プレート８に固定されたガイド部６の案内により前記回転軸に対して、回転方向の運動を阻止されるため等間隔でカム面に沿ってスライドすることになり、実質的に保持部４の半径方向の位置調節をおこなうことができる。
【００１５】
さらに、可変ピッチ機構７および保持部４のアーム１の軸方向への伸縮手段として機能するシリンダ１７はアーム１に固定された第１プレート１８に図示しないボルトによって固定され、シリンダ１７のロッドは第２プレート８に締結されている。また、第２プレート８に締結された上下スライド部１９は可変ピッチ機構７および保持部４のアーム１の軸方向への伸縮の案内手段であり、第１プレートに摺動可能に軸通しており、シリンダ１７が伸縮すると第１プレート１８より先端部がアーム１の長手方向に伸縮する。
【００１６】
本実施例のリベット供給ユニットの動作を説明する。まず、アーム１がリベット供給装置（図４で説明したリベット供給装置と同様）上方に旋回移動し、シリンダ１７が下方に伸張し、ノズル１５はリベット２０を負圧により吸着保持する。このとき、保持部４は、ステッピングモータ１４による複数のカム溝を持つ板５の回転駆動により、前記作動原理に従い、リベット供給装置の所定の位置に配置されたリベット２０の位置と同じ位置に変位する。一方、ワーク供給装置（本実施例の場合、クラッチディスクが供給される）にはクラッチフェーシング部材が配設されたクラッチディスクが供給されている。保持部４がリベット２０を吸着した後には、シリンダ１７が収縮し、引き続いてアーム１がクラッチディスク２１上方に旋回移動する。このとき、前記と同様にステッピングモータ１４によるカム溝を持つ板５の回転により、保持部４はクラッチディスク２１に開けられた孔のピッチに等しく変位して調整する。その後、前記シリンダ１７が伸張し、保持部４が下方に移動し、吸着圧力を負圧から正圧にして吸着を開放することにより複数のリベット２０をクラッチディスク２１の複数の孔に同時に供給する。
【００１７】
また、保持部４のピッチ変位の際、カムローラ２はカム溝５ａに係合しているため、カムローラ２が外径側に移動するとき図３に示すようにカム溝５ａとの接点から力Ｆを受ける。このときの回転方向成分Ｆｒがカム溝をもつ板５の必要回転トルクと比例するため、カム溝を持つ板５の各回転角度における回転必要トルクが一定であることが好ましい。本実施例では、カム溝５ａは接点での圧力角αが外径側にいくに従って、大きくなるように渦状をしているため外側ほどＦｒの値は小さくなる。このため、カム溝を持つ板５の最大必要回転トルクが抑えられているため、駆動力が小さいステッピングモータ１４であっても滑らかに保持部４の可変ピッチを制御することが可能である。
【００１８】
本実施例においては、自動車部品であるクラッチディスクの複数の孔にリベットを供給するものついて説明したが、部材を複数の孔に同時に供給する他の場合について保持機構の変更で容易に応用可能であることは自明である。また、カム溝を持つ板の回転駆動源として、本実施ではステッピングモータを採用したが、他のアクチュエータで代替することも可能である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、固定部材を所定の位置に配置する固定部材供給手段と、ワークを所定の位置に移送し位置決めするワーク移送手段と、アーム及び保持部から成りハンドとから構成され、ワークに開けられた固定部分に固定部材を供給するワーク供給ユニットにおいて、前記アームの端部に回転自在に軸支持された中心部から径方向に延在するカム溝を持つ板と前記カム溝に係合するカムローラ及び前記回転軸に対して径方向の運動を可動とする案内部材を備える前記保持部から構成されるので、前記カム溝を持つ板を回転させると前記カム溝に係合している前記カムローラが前記カム溝に沿って動こうとするが、前記カムローラを備えている前記保持部が備えられた前記案内部材であるスライド部材とアーム端部に固定されたガイド部材により前記回転軸に対して、回転方向の運動を阻止されるため、径方向の移動をすることになる。これから、前記カム溝を持つ板を回転させることにより、複数の前記保持部において同心円を保ちつつ径方向に任意に移動させることができるので、ワークの切り替えによる治具の取り替え作業をなくす事ができる。このため、従来では製品の仕様（この場合孔の開けられた直径）が変更される毎に固定部材の保持部を変更することを余儀なくされていたが、この作業を廃止することができたため、製品の生産性を格段に向上することができるようになった。
【００２０】
また、前記カム溝を持つ板の回転角度をモータで制御することにより、前記保持部の円周位置が制御可能となり、品種切り替えの時間が電気的な変更のみで実現でき、切り替え時間を大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる可変ピッチワーク供給ユニットの主要部の断面図である。
【図２】本発明の実施形態であるワーク供給装置ユニットの主要部の断面図である。
【図３】本発明に係わる可変ピッチ機構を構成する主要部品の平面図である。
【図４】従来技術によるワーク供給ユニットの外観図である。
【符号の説明】
１アーム
２カムローラ
３スライド部
４保持部
５カム溝を持つ板
６ガイド部

Claims

固定部材を所定の位置に配置する固定部材供給手段と、ワークを所定の位置に移送し位置決めするワーク移送手段と、可動自在に支持されたアーム上に配設された保持部からなるハンドから構成され、前記ワークに開けられた固定部分に前記固定部材を供給するワーク供給ユニットにおいて、前記アーム端部に前記保持部の位置調整手段を備えたことを特徴とする可変ピッチワーク供給ユニット。
前記保持部の位置調整手段が前記アーム端部に回転自在に軸支持された中心部から径方向へ延在するカム溝を持つ板と前記カム溝に係合するカムローラ及び前記回転軸に対して径方向の運動を可動とする案内部材を備える前記保持部から構成されることを特徴とする請求項１記載の可変ピッチワーク供給ユニット。
前記中心部から径方向へ延在するカム溝を持つ板において、前記カム溝の形状が、所定の前記カム溝を持つ板の回転角度の時に前記カムローラと前記カム溝の接点での圧力角が、前記板の中心部から径方向にむかって、大きくなる渦状の溝を形成していることを特徴とする請求項２に記載の可変ピッチワーク供給ユニット。
前記中心部から径方向へ延在するカム溝を持つ板の回転駆動手段はモータである請求項２または３に記載の可変ピッチワーク供給ユニット。