JP2006321569A - Rotational position determining device - Google Patents
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Abstract
Description
従来から、コンベヤ上を一定間隔に配列されて搬送されて来る複数のワークを鉛直回転軸のまわりに回転させて一定方向に向ける回転位置決め装置が案出されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。この回転位置決め装置は、一定間隔に配列された複数のワークをローラーで把持する把持手段と、把持された複数のワークを鉛直中心軸のまわりに回転させる回転手段と、回転させられたワークが一定方向を向いた時に停止させる停止手段とを備えている。この回転位置決め装置によれば、複数のワークの一定間隔を維持しつつも、各ワークを一定の同じ方向に向けることができ、後工程でのワークに対する処理の効率化を図ることができる。しかし、この回転位置決め装置は、専ら、略円柱形状のワークを対象としていたため、より汎用性の高い回転位置決め装置が望まれていた。
そこで、本発明は、略円柱形状のワークだけでなく、下へいくに従って細くなるテーパ形状のワークをも回転位置決めできる汎用性の高い回転位置決め装置を提供することを目的とする。ここで、本発明者により、従来の回転位置決め装置を用いて、テーパ形状のワークをローラーで把持して回転させようとしたところ、ワークが軸方向に持ち上がってしまい、又は、ワークが上下に揺動しながら不規則な回転運動をしてしまい、正確な位置決めができないという課題を見出すに至った。そこで、本発明者は、これらの課題を解決するべく鋭意研究を行なった結果、本発明に想到した。 Therefore, an object of the present invention is to provide a highly versatile rotational positioning apparatus capable of rotationally positioning not only a substantially cylindrical workpiece but also a tapered workpiece that becomes thinner as it goes downward. Here, when the inventor tried to rotate the gripping workpiece with a roller by using a conventional rotational positioning device, the workpiece was lifted in the axial direction or the workpiece was shaken up and down. The problem was that the robot could move irregularly while moving and could not be positioned accurately. Therefore, the inventor of the present invention has come up with the present invention as a result of diligent research to solve these problems.
本発明の回転位置決め装置は、円形の水平断面を有し一定間隔に配列されてコンベヤにより搬送されているワークを鉛直中心軸のまわりに回転させて一定の方向に向ける回転位置決め装置であり、前記ワークを把持して前記コンベヤの搬送方向へ送る把持手段と、前記把持されたワークを鉛直中心軸のまわりに回転させる回転手段と、前記回転させられるワークが一定方向に向いた時に停止させる停止手段と、前記把持されたワークの上昇及び倒れを規制する規制手段と、を備えたことを特徴とする。 The rotational positioning device of the present invention is a rotational positioning device having a circular horizontal cross section and rotating a workpiece that is arranged at a constant interval and conveyed by a conveyor around a vertical central axis and directing the workpiece in a certain direction. Gripping means for gripping and feeding the work in the conveying direction of the conveyor, rotating means for rotating the gripped work around a vertical center axis, and stopping means for stopping when the rotated work is directed in a certain direction And restricting means for restricting rising and falling of the gripped work.
また、本発明の回転位置決め装置は、前記回転位置決め装置において、前記規制手段が、前記把持されたワークの上方に位置する自由回動可能なローラーを備えて構成されたことを特徴とする。 The rotational positioning device of the present invention is characterized in that, in the rotational positioning device, the restricting means includes a freely rotatable roller positioned above the gripped workpiece.
また、本発明の回転位置決め装置は、前記回転位置決め装置において、前記規制手段が、前記把持されたワークの上方に位置する自由回動可能なローラーと、前記把持されたワークの側方に位置する自由回動可能なローラーとを備えて構成されたことを特徴とする。 Further, in the rotational positioning device of the present invention, in the rotational positioning device, the restricting means is positioned on a side of the gripped workpiece and a freely rotatable roller positioned above the gripped workpiece. It is characterized by comprising a freely rotatable roller.
また、本発明の回転位置決め装置は、前記回転位置決め装置において、前記把持されたワークの上方に位置するローラーの回動中心軸が、前記ワークの鉛直中心軸と交叉若しくは一致することを特徴とする。 The rotational positioning device of the present invention is characterized in that, in the rotational positioning device, a rotation center axis of a roller located above the gripped workpiece intersects or coincides with a vertical center axis of the workpiece. .
本発明の回転位置決め装置によれば、下へいくに従って細くなるテーパ形状のワークであっても、把持されたワークが回転中に上昇することを、規制手段により規制できる。また、規制手段の態様によっては、ワークが上下に揺動しながら不規則な回転運動をしてしまうこともない。このため、略円柱形状のワークだけでなく、テーパ形状のワークをも正確な回転位置決めを行なうことができる。これにより、回転位置決めを正確に行なえるとともに、汎用性を高めることができる。 According to the rotational positioning apparatus of the present invention, even if the workpiece has a tapered shape that becomes thinner as it goes downward, the gripping workpiece can be prevented from rising during rotation by the regulating means. Further, depending on the mode of the regulating means, the workpiece does not move irregularly while swinging up and down. For this reason, not only a substantially cylindrical workpiece but also a tapered workpiece can be accurately rotated and positioned. Thereby, while being able to perform rotational positioning correctly, versatility can be improved.
また、規制手段がローラーである本発明の回転位置決め装置によれば、仮に、ワークが回転中に上昇してワークの上面がローラーに接触しても、ローラーが回動することにより、ワークが損傷することがない。なお、このローラーの回動中心軸が、ワークの鉛直中心軸と直交する態様であれば、このローラーはワークが接触した時に容易に回動する。 Further, according to the rotational positioning device of the present invention in which the regulating means is a roller, even if the workpiece rises during rotation and the upper surface of the workpiece comes into contact with the roller, the workpiece is damaged by rotating the roller. There is nothing to do. In addition, if the rotation center axis | shaft of this roller is an aspect orthogonal to the vertical center axis | shaft of a workpiece | work, this roller will rotate easily when a workpiece | work contacts.
次に、本発明に係る回転位置決め装置の実施の形態について、図面に基づいて詳しく説明する。 Next, an embodiment of a rotational positioning device according to the present invention will be described in detail based on the drawings.
図1及び図2において、符号10は、本発明の回転位置決め装置である。回転位置決め装置10は、円形の水平断面を有し一定間隔に配列されてコンベヤ12により搬送されているワーク14を鉛直中心軸16のまわりに回転させて一定の方向に向けるように構成されている。
1 and 2,
回転位置決め装置10は、3個のワーク14を把持してコンベヤ12の搬送方向へ送る把持手段18と、把持されたワーク14を鉛直中心軸16のまわりに回転させる回転手段20と、回転させられるワーク14が一定方向に向いた時に停止させる停止手段22と、把持されたワーク14の上昇及び倒れを規制する規制手段24と、を備えて構成されている。
The
コンベヤ12は、回転する図2のスターホイール26によって一定間隔に配列された複数のワーク14を、順次X軸方向へ連続的に搬送するように構成されている。ワーク14は、下へいくに従って細くなるテーパ形状の容器である。
The
把持手段18は、2枚のプレート28(a)及び28(b)と、プレート28(a)にアーム40(a)等を介して取り付けられたローラー30と、プレート28(b)にアーム40(b)等を介して取り付けられたローラー32とを備え、ローラー30及びローラー32により3個のワーク14を挟持できるように構成されている。ローラー30は、1個のワーク14に対して1個備えられ、合計3個備えられている。ローラー32は、1個のワーク14に対して2個備えられ、合計6個備えられている。ローラー30及びローラー32の外周は、弾性を有するシリコンゴムから構成されている。なお、ローラー32は、自由回動可能である。
The gripping means 18 includes two plates 28 (a) and 28 (b), a
これらプレート28(a)及び28(b)は、ワーク14の転倒を防止するためのローラー34が、アーム40(a)又は40(b)等を介して取り付けられている。このローラー34は、把持手段18がワーク14を挟持した時にワーク14の側方に位置し、外周側面との間で隙間が生じる位置に設けられている。なお、ローラー34は、自由回動可能である。
In these plates 28 (a) and 28 (b), a
この把持手段18のプレート28(a)及び28(b)は、各々、図示しない関節アームに連結されて支持されており、各関節アームを制動することにより、プレート28(a)は、図2にA(a),B(a),C(a),D(a)で示す方向に移動し、プレート28(b)は、図2にA(b),B(b),C(b),D(b)で示す方向に移動するように構成されている。すなわち、プレート28(a)及び28(b)が、コンベヤ12の搬送方向と平行な略長方形の軌跡を描くように移動することにより、ワーク14を挟持して搬送方向へ送ることができる。
The plates 28 (a) and 28 (b) of the gripping means 18 are connected to and supported by articulated arms (not shown). By braking each articulated arm, the plate 28 (a) is shown in FIG. Are moved in the directions indicated by A (a), B (a), C (a), D (a), and the plate 28 (b) is moved to A (b), B (b), C (b ), D (b). That is, when the plates 28 (a) and 28 (b) move so as to draw a substantially rectangular locus parallel to the conveying direction of the
回転手段20は、ローラー30と、ローラー30を回転駆動させる図示しない回転駆動機構とから構成され、ローラー30及びローラー32によってワーク14を挟持して、ローラ30を回転駆動させることにより、ワーク14を鉛直中心軸16のまわりに水平面内で回転させることができる。よって、ローラー30は、把持手段18を構成するとともに、回転手段20を構成している。
The rotation means 20 includes a
停止手段22は、ワーク14の外周側面の一定位置に付したマークを検知するセンサ36と、ローラー30の回転を止める図示しない制御手段とから構成されている。ローラー30の回転の制御は、各ワーク14毎に行なわれる。センサ36によりマークを検知した瞬間若しくは検知から一定時間経過後に、ローラー30の回転を止めて、ワーク14の回転を停止することにより、ワーク14が一定方向を向いた状態で停止させることができる。なお、センサ36の態様は、反射式のファイバセンサ又は光電センサ等、特に限定されない。
The stopping means 22 includes a
規制手段24は、プレート28(a)及び28(b)にアーム40(a)又は40(b)等を介して取り付けられ、把持手段18によりワーク14を挟持した時にワーク14の上方に位置する自由回動可能なローラー38と、上述のローラー34とから構成されている。ローラー38は、仮に、ワーク14の回転運動時にワーク14の上面が接触したとしても、容易に自由回動してワーク14に損傷を与えないように、ローラー38の回動中心軸17がワーク14の鉛直中心軸16と直交する向きに取り付けられている。なお、ローラー38は、図示しない上下微動手段により、プレート28(a)及び28(b)に対して上下動させることができ、ローラー38とワーク14の上面との隙間高さを微調節できる。なお、上下微動手段は、長孔又は螺子機構等から構成されるが、その構成は特に限定されない。
The restricting means 24 is attached to the plates 28 (a) and 28 (b) via the arm 40 (a) or 40 (b) or the like, and is positioned above the
このような回転位置決め装置10の作用について以下に説明する。
The operation of the
回転位置決め装置10によりワーク14の位置決めをする場合、まず、上下微動手段により、ローラー38とワーク14の上面との隙間高さを数mmに調節する。なお、隙間高さを調節した後はローラー38の高さは維持される。なお、ワーク14の外周側面の一定位置には位置決め用のマークが予め付されている。
When the
このような調節を行なった状態で、回転位置決め装置10を含む回転位置決め工程を稼動させると、複数のワーク14が図2に示すスターホイール26によって一定間隔に配列されながらX軸正方向に送られて来る。そこで、プレート28(a)及び28(b)に連結された関節アームが作動し、プレート28(a)は図2にA(a)で示す方向(X軸負方向)に移動し、プレート28(b)は図2にA(b)で示す方向(X軸負方向)に移動した後、プレート28(a)はB(a)で示す方向(Y軸負方向)に移動し、プレート28(b)はB(b)で示す方向(Y軸正方向)に移動することにより、把持手段18が3個のワーク14を挟持することとなる。把持手段18がワーク14を挟持した時、図1に示すように、ローラー30及び32がワーク14の外周側面に接触し、各ワーク14の上方に2個のローラー38が位置することとなる。把持手段18が3個のワーク14を挟持する時、ローラー38とワーク14の上面との間には隙間が設けられているため、ローラー38がワーク14に干渉することはない。
When the rotational positioning process including the
次に、プレート28(a)はC(a)で示す方向(X軸正方向)に移動し、プレート28(b)はC(b)で示す方向(X軸正方向)に移動し、把持手段18は3個のワーク14をX軸正方向へ送る。ワーク14がX軸正方向に送られている際には、ローラー30が回転駆動してワーク14がコンベヤ12上で鉛直中心軸16のまわりに回転させられる。
Next, the plate 28 (a) moves in the direction indicated by C (a) (X-axis positive direction), and the plate 28 (b) moves in the direction indicated by C (b) (X-axis positive direction). The means 18 sends the three
この時、図3に示すように、ローラー30からワーク14に対して押圧力Pが作用し、Z軸正方向にはPcosθ(θはPとZ軸との角度)が作用する。ローラー32からもワーク14に対して図示しない反力Nが作用し、Z軸正方向には図示しないNcosθが作用する。このため、ワーク14がZ軸正方向へ持ち上がってしまうことが考えられる。しかし、ローラー38がワーク14の上方に位置するためワーク14の上昇は規制される。さらに、1個のワーク14に対して2個ローラー38によって規制するため、ワーク14が上下に揺動しながら不規則な回転運動をしてしまうこともない。よって、ローラー38は2個以上であることが望ましい。なお、特にワーク14がテーパ形状の場合に、ワーク14が持ち上がってしまうこと、又はワーク14が不規則な回転運動をしてしまうことが多いと考えられるため、特にワーク14がテーパ形状の場合に、より顕著且つより優れた本発明の効果が生じる。
At this time, as shown in FIG. 3, a pressing force P acts on the workpiece 14 from the
次に、センサ36がワーク14の外周側面のマークを検知した瞬間若しくは検知から一定時間経過後にワーク14の回転が停止させられ、3個のワーク14が同一の一定方向に位置決めされる。ここで、上記のように、ワーク14の上昇及び上下に揺動しながらの不規則な回転運動が防止されるため、正確に位置決めすることができる。
Next, the rotation of the
このようにして回転位置決めが行なわれた後、プレート28(a)はD(a)で示す方向(Y軸正方向)に移動し、プレート28(b)はD(b)で示す方向(Y軸負方向)に移動することにより、把持手段18が3個のワーク14を解放する。解放されたワーク14はコンベヤ12上を後工程へ送られて、種々の処理が行われる。ワーク14は、正確に回転位置決めされているため、後工程における作業が容易である。
After rotational positioning is performed in this manner, the plate 28 (a) moves in the direction indicated by D (a) (the positive direction of the Y axis), and the plate 28 (b) moves in the direction indicated by D (b) (Y By moving in the negative axis direction, the gripping means 18 releases the three
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態には限定されない。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment.
例えば、図4に示す回転位置決め装置50であっても良い。この回転位置決め装置50は、2個のワーク14を挟持して送りながら回転位置決めする態様である。2個のワーク14を挟持した時、1個のワーク14に対して2個のローラー38が上方に位置することとなる。
For example, the
また、図5に示す回転位置決め装置60であっても良い。この回転位置決め装置60は、ローラー38の回動中心軸17がワーク14の鉛直中心軸16と斜めに交叉している。この場合、キャップがドーム形状のワーク14に使用することができる。ローラ38によってワーク14の転倒も防止できるため、ローラー34を無くすことが可能となる。
Moreover, the
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、本発明は図示したものには限定されない。例えば、本発明の回転位置決め装置により円柱形状のワークの回転位置決めを行なっても良い。その他、本発明の回転位置決め装置により回転位置決めするワークの形状は、円形の水平断面を有するものであれば、特に限定されない。また、本発明の回転位置決め装置により挟持するワークの個数は、2個又は3個には限定されず、1個又は4個以上であっても良い。また、規制手段はローラーに限定されず、回動しない固定式のガイドでも良い。また、規制手段は、把持されたワークの上方に位置する自由回動可能なローラーを備える場合であっても、回動中心軸が水平方向のローラーには限定されず、ワークの鉛直中心軸と一致する回動中心軸を備え、仮にワークが接触した場合にワークとともに回動可能なローラーであっても良い。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on drawing, this invention is not limited to what was illustrated. For example, the rotational positioning of the cylindrical workpiece may be performed by the rotational positioning device of the present invention. In addition, the shape of the workpiece rotated and positioned by the rotation positioning device of the present invention is not particularly limited as long as it has a circular horizontal cross section. Further, the number of workpieces sandwiched by the rotational positioning device of the present invention is not limited to two or three, and may be one or four or more. The restricting means is not limited to a roller, and may be a fixed guide that does not rotate. Further, even when the restricting means includes a freely rotatable roller positioned above the gripped workpiece, the rotation center axis is not limited to the horizontal roller, and the vertical center axis of the workpiece It may be a roller that has a rotating center axis that coincides and can rotate together with the workpiece when the workpiece comes into contact.
その他、本発明の技術的範囲には、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様も含まれる。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内で、いずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。 In addition, the technical scope of the present invention includes embodiments in which various improvements, modifications, and variations are added based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Moreover, you may implement with the form which substituted any invention specific matter to the other technique within the range which the same effect | action or effect produces.
本発明の回転位置決め装置によれば、ワークの回転位置決めを正確に行なうことができるとともに、汎用性を高めることができる。このため、円形の水平断面を有するワークの回転位置決め作業のために広く利用できる。 According to the rotational positioning apparatus of the present invention, it is possible to accurately perform rotational positioning of a workpiece and improve versatility. For this reason, it can utilize widely for the rotation positioning operation | work of the workpiece | work which has a circular horizontal cross section.
10、50、60:回転位置決め装置
12:コンベヤ
14:ワーク
16:鉛直中心軸
17:回動中心軸
18:把持手段
20:回転手段
22:停止手段
24:規制手段
26:スターホイール
28(a)、28(b):プレート
30:ローラー
32:ローラー
34:ローラー
36:センサ
38:ローラー
10, 50, 60: Rotating positioning device 12: Conveyor 14: Workpiece 16: Vertical center axis 17: Rotating center axis 18: Holding means 20: Rotating means 22: Stopping means 24: Restricting means 26: Star wheel 28 (a) 28 (b): Plate 30: Roller 32: Roller 34: Roller 36: Sensor 38: Roller
Claims (4)
前記ワークを把持して前記コンベヤの搬送方向へ送る把持手段と、
前記把持されたワークを鉛直中心軸のまわりに回転させる回転手段と、
前記回転させられるワークが一定方向に向いた時に停止させる停止手段と、
前記把持されたワークの上昇及び倒れを規制する規制手段と、
を備えた回転位置決め装置。 A rotary positioning device that rotates a workpiece having a circular horizontal cross section arranged at regular intervals and conveyed by a conveyor around a vertical central axis and directs it in a certain direction.
Gripping means for gripping the workpiece and sending it in the transport direction of the conveyor;
Rotating means for rotating the gripped work around a vertical center axis;
Stop means for stopping when the rotated work is directed in a certain direction;
Restriction means for restricting rising and falling of the gripped workpiece;
Rotating positioning device with
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