JP2019111609A - ワーク保持治具 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な寸法を有する複数のワークを倒れ又は位置ずれが防止されるように載置することができると共に、載置した複数のワークをロボットのハンドで取出すことができるワーク保持治具を提供する。【解決手段】このワーク保持治具１は、リニアガイドにより搬送されるものであり、ベース部材１０と、ベース部材１０にリニアガイドによる搬送方向の交差方向に並ぶように設けられた一対の把持駒２０とを備え、一対の把持駒２０の各々が、一対の把持駒２０の間に配置されるワークＷの外周面に沿うこと又は接触することにより、搬送時のワークＷの倒れ又は位置ずれを防止するワーク保持部を備え、一対の把持駒２０の少なくとも一方が他方から離れる方向に移動可能である。【選択図】図１

Description

本発明はワーク保持治具に関する。

従来、ワークを保持する治具として、ワークとしての複数のボルトが所定方向に並ぶように載置される細長いトレーと、トレーにおけるボルトの載置位置にそれぞれ設けられ、トレー上のボルトの倒れを防止する磁石と、トレーの上方に配置され、所定方向に並べられたボルトのねじ部を把持する一対の把持部材とを備え、把持部材によって複数のボルトを徐々に前記所定方向に移動させる治具が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１０−１５７８２５号公報

近年、搬送装置であるリニアガイドのスライドテーブル上に固定されたワーク保持治具が用いられている。ワーク保持治具上には複数のワークが載置され、ワーク保持治具はリニアガイドによって所定の供給位置まで高速で搬送される。例えば、製品の製造に用いられる複数のワークがワーク保持治具上に載置される。１つのワーク保持治具上に載置されるワークが１種類である場合もあるが、複数種類のワークがワーク保持治具上に載置され、当該複数種類のワークが１つの製品の製造に用いられる場合もある。

また、リニアガイドによってワーク保持治具が所定の供給位置まで搬送されると、ロボットがその先端のハンドを用いてワーク保持治具からワークを１つずつ取出し、取出したワークを製造する製品の所定位置に挿入等により取付ける。ワーク保持治具から各ワークをロボットのハンドによって取出せるように、各ワークはワーク保持治具の上面から上方に突出している必要がある。

例えば、円筒状の複数のワークを載置するワーク保持治具には、ワークの外径よりも僅かに大きい内径を有する保持穴が複数設けられている。また、各保持穴の深さ寸法はワークの長さ寸法よりも小さい。このように構成されているので、複数のワークをワーク保持治具の複数の保持穴内にそれぞれ載置すると、各ワークの下端部が各保持穴の内周面により支えられる。また、各ワークの上端が各保持穴から上方に出ているので、ロボットのハンドによって各ワークを取出すことができる。

ここで、１つのワーク保持治具上に複数種類のワーク、例えば、複数種類の長さ寸法を有する円筒状の複数のワークを載置する場合がある。ある製品の製造に複数種類の長さ寸法を有する円筒状のワークを使う場合、１つのワーク保持治具にこれら複数種類のワークを載置する方が合理的である。

また、リニアガイドによってワーク保持治具を高速で搬送する際に、載置している複数のワークの倒れおよび位置ずれが発生しないように、各穴の深さ寸法が載置するワークの長さ寸法に応じてそれぞれ設定されている必要がある。このため、前述のようなワーク保持治具を用いる場合、製造する製品に応じて複数種類のワーク保持治具を準備する必要が生ずる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、様々な寸法を有する複数のワークを倒れ又は位置ずれが防止されるように載置することができると共に、載置した複数のワークをロボットのハンドで取出すことができるワーク保持治具の提供を目的とする。

本発明の第１の態様は、搬送装置により所定方向に搬送されるワーク保持治具であって、ベース部材と、該ベース部材に前記所定方向の交差方向に並ぶように設けられた一対の把持駒とを備え、該一対の把持駒の各々が、該一対の把持駒の間に配置されるワークの外周面に沿うこと又は接触することにより、前記所定方向への搬送時の前記ワークの倒れ又は位置ずれを防止するワーク保持部を備え、前記一対の把持駒の少なくとも一方が他方から離れる方向に移動可能である。

当該態様では、一対の把持駒の各々が、当該一対の把持駒の間に配置されるワークの外周面に沿うこと又は接触することによりワークを保持するワーク保持部を備え、ワーク保持部により、ワーク保持治具が搬送装置により所定方向に搬送される時のワークの倒れ又は位置ずれが防止される。このため、例えば複数対の把持駒をベース部材上に設けることにより、所定方向への搬送時の倒れ又は位置ずれを防止するように複数のワークを保持できる。

一方、高さ方向に小さいワークを当該一対の把持駒で保持する場合、保持状態で当該ワークが一対の把持駒の上面から上方に突出しない。この状態では、ロボットのハンドで当該ワークを取出すことができない。しかし、上記態様では、一対の把持駒の少なくとも一方が他方から離れる方向に移動可能である。このように一対の把持駒の少なくとも一方を移動することにより、把持駒とワークとの間にロボットのハンドを挿入可能なスペースが形成される。このため、様々な寸法を有する複数のワークを載置しても、載置した複数のワークをロボットのハンドで取出すことができる。

上記態様において、好ましくは、前記一対の把持駒のうち少なくとも一方が、その上面から上方に延びる上方延出部を備え、該上方延出部が、前記一対の把持駒の間に配置される前記ワークと前記所定方向に並ぶと共に、前記ワーク保持部の一部を構成するものである。

ワークが把持駒の上面から上方に大きく突出する状態では、そのワークが搬送装置による搬送時に倒れる可能性がある。これに対し、上記態様では、把持駒の上面から上方に延びる上方延出部がワークを保持するワーク保持部の一部を構成し、上方延出部が一対の把持駒の間に配置されるワークと前記所定方向に並んでいる。このため、ワークが把持駒の上面から上方に大きく突出する状態でも、搬送装置による搬送時のワークの倒れが防止される。

上記態様において、好ましくは、前記少なくとも一方の把持駒がその上面から上方に延びる操作部を備え、該操作部が、前記少なくとも一方の把持駒をロボットのハンドにより前記離れる方向に移動させる際に、該ハンドが係合して前記離れる方向に力を加えるものである。このように、操作部が把持駒の上面から上方に突出するように設けられているので、ハンドによる把持駒の移動を容易に行うことが可能となる。

本発明の第２の態様は、搬送装置により所定方向に搬送されるワーク保持治具であって、ベース部材と、該ベース部材に設けられたワーク保持穴と、該ワーク保持穴の近傍から上方に延びる上方延出部とを備え、該上方延出部が、前記ワーク保持穴により保持するワークと前記所定方向に並ぶように設けられ、前記ワーク保持穴および前記上方延出部が、保持する前記ワークの外周面に沿うこと又は接触することにより前記所定方向への搬送時の前記ワークの倒れ又は位置ずれを防止するものである。

当該態様では、ワークの外周面に沿う又は接触するように設けられたワーク保持穴および上方延出部により、ワーク保持治具が搬送装置により所定方向に搬送される時のワークの倒れ又は位置ずれが防止される。このため、例えば複数の保持穴および複数の上方延出部をベース部材に設けることにより、複数のワークを所定方向への搬送時の倒れ又は位置ずれを防止するように保持できる。

また、上方延出部が無い場合、ワークがワーク保持穴から上方に大きく突出する状態では、そのワークは所定方向への搬送時に倒れる可能性がある。これに対し、上記態様では、ワーク保持穴の近傍から上方に延びる上方延出部が設けられ、上方延出部がワーク保持穴により保持されるワークと前記所定方向に並ぶ。このため、ワークがワーク保持穴から上方に大きく突出する状態でも、前記所定方向への搬送時のワークの倒れが防止される。

前述のようにワーク保持穴の近傍から上方に延びる上方延出部によりワークの倒れが防止される一方、上方延出部が設けられていない部分ではワークの外周面が露出している。このように露出したワークの外周面をロボットのハンドで把持することにより、ワークをロボットのハンドで取出すことができる。

本発明によれば、様々な寸法を有する複数のワークを倒れ又は位置ずれが防止されるように載置することができると共に、載置した複数のワークをロボットのハンドで取出すことができる。

本発明の第１実施形態に係るワーク保持治具の要部斜視図である。 第１実施形態のワーク保持治具およびそれを備える製造システムの概略斜視図である。 第１実施形態のワーク保持治具およびリニアガイドの概略斜視図である。 第１実施形態のワーク保持治具の要部斜視図である。 第１実施形態のワーク保持治具の動作説明図である。 第１実施形態のワーク保持治具の動作説明図である。 第１実施形態のワーク保持治具の動作説明図である。 第１実施形態のワーク保持治具の枠部材を取外した状態の概略斜視図である。 第１実施形態の制御装置のブロック図である。 第１実施形態のワーク保持治具の把持駒の平面図である。 第１実施形態のワーク保持治具の把持駒の第１の変形例の平面図である。 第１実施形態のワーク保持治具の把持駒の第２の変形例の平面図である。 第１実施形態のワーク保持治具の把持駒の第３の変形例の平面図である。 第１実施形態のワーク保持治具の把持駒の第４の変形例の平面図である。 本発明の第２実施形態に係るワーク保持治具の要部平面図である。 第２実施形態のワーク保持治具の要部平面図である。

本発明の第１実施形態に係るワーク保持治具１およびそれを備える製造システム１００を、図面を参照して以下説明する。
このワーク保持治具１は、図２および図３に示すように、製造システム１００を構成するリニアガイド（搬送装置）１１０のスライドテーブル１１２上に固定されている。リニアガイド１１０は周知の構造を有するものであり、レール１１１と、レール１１１により支持されレール１１１に沿った所定方向に移動可能なスライドテーブル１１２とを有する。リニアガイド１１０は、スライドテーブル１１２をレール１１１に沿った方向に駆動する駆動機構として図示しないモータ、ボールねじ等も有する。

製造システム１００は、リニアガイド１１０のスライドテーブル１１２上のワーク保持治具１からワークＷを取出して所定の装置の製造を行うロボット１２０も備えている。
ロボット１２０は、複数の可動部を備えると共に、複数の可動部をそれぞれ駆動する複数のサーボモータ１２１を備えており、サーボモータ１２１は後述する制御装置１３０によって制御される（図９参照）。各サーボモータ１２１として、回転モータ、直動モータ等の各種のサーボモータを用いることが可能である。

各サーボモータ１２１はその作動位置を検出するエンコーダ等の作動位置検出装置を内蔵しており、作動位置検出装置の検出値が制御装置１３０に送信され、当該検出値は制御装置１３０による各サーボモータ１２１の制御に用いられる。
ロボット１２０の先端部にはハンド１４０が取付けられている。ハンド１４０は複数の爪１４１を備えており、複数の爪１４１によりワークＷを把持するものである。また、ロボット１２０の先端部には視覚センサ１５０が取付けられ、視覚センサ１５０で得られた視覚情報が制御装置１３０に送信される。

制御装置１３０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ等を有する制御部１３１と、表示装置１３２と、不揮発性メモリ、ＲＯＭ等を有する記憶装置１３３と、ロボット１２０の動作プログラムを作成する際等に操作する教示操作盤１３５と、ロボット１２０のサーボモータ１２１にそれぞれ対応するように設けられた複数のサーボ制御器１３４とを備えている（図９参照）。

記憶装置１３３にはシステムプログラム１３３ａが格納されており、システムプログラム１３３ａが制御装置１３０の基本機能を担っている。また、記憶装置１３３には例えば教示操作盤１３５を用いて作成された動作プログラム１３３ｂが少なくとも１つ格納されている。

例えば、制御部１３１はシステムプログラム１３３ａにより動作し、記憶装置１３３に格納されている動作プログラム１３３ｂを読み出してＲＡＭに一時的に格納し、読み出した動作プログラム１３３ｂに沿って各サーボ制御器１３４に制御信号を送り、これにより各サーボモータ１２１のサーボアンプを制御してロボット１２０を作動させると共に、ロボット１２０の先端部に取付けられたハンド１４０の爪１４１を駆動するモータ等の駆動装置１４２に制御信号を送ってハンド１４０を制御する。

この際、制御部１３１は、視覚センサ１５０で得られた視覚情報に基づきハンド１４０の爪１４１が到達すべき目標位置を調整しながら、動作プログラム１３３ｂに基づき各サーボ制御器１３４および駆動装置１４２に制御信号を送る。

本実施形態では、リニアガイド１１０は、筒状のワークＷが供給されるワーク供給位置からロボット１２０によるワークＷの取出作業が行われる取出位置までワーク保持治具１を搬送するように構成されている。また、制御部１３１は動作プログラム１３３ｂに基づき作動し、ロボット１２０のハンド１４０が取出位置でワーク保持治具１上のワークＷを把持し、把持したワークＷを製造する装置の所定位置に挿入等により取付けるように、各サーボ制御器１３４および駆動装置１４２に制御信号を送る。

ワーク保持治具１は、図１〜図４に示すように、スライドテーブル１１２上に固定された金属、プラスチック等から成るベース部材１０と、ベース部材１０上に設けられた金属、プラスチック等から成る複数対の把持駒２０とを有する。ベース部材１０には、リニアガイド１１０によるスライドテーブル１１２の搬送方向と交差する方向、例えば直交する方向に延びる複数のガイド部１１を有する。以下、リニアガイド１１０によるスライドテーブル１１２の搬送方向は単に搬送方向と述べる場合があり、搬送方向と交差する方向は単に搬送方向の交差方向と述べる場合がある。本実施形態では、搬送方向の交差方向は搬送方向と直交する方向（９０°の角度をなす方向）である。本実施形態では各ガイド部１１は断面矩形状の溝であり、複数のガイド部１１が搬送方向に並んでいる。

各把持駒２０の少なくとも下部は対応するガイド部１１内に収容されている。各把持駒２０は断面矩形状を有し、各把持駒２０の搬送方向の寸法は対応するガイド部１１の搬送方向の寸法よりも僅かに小さい。例えば、各把持駒２０の搬送方向の寸法と対応するガイド部１１の搬送方向の寸法との差は０．２ｍｍ以下と小さい。当該寸法差は０．１５ｍｍ以下であることが好ましい。

各把持駒２０は、少なくとも下部がガイド部１１内に収容されている駒ベース部２１と、駒ベース部２１における搬送方向の交差方向の一端から上方に向かって延びる操作部２２と、駒ベース部２１における搬送方向の交差方向の他端に設けられた円弧状の保持凹部２３とを有する。本実施形態では保持凹部２３はワークＷの外周面に沿った形状を有する。

各把持駒２０は、駒ベース部２１における搬送方向の交差方向の他端から上方に向かって延びる一対の上方延出部２４を有する。各把持駒２０において一対の上方延出部２４は搬送方向に並ぶように設けられ、各上方延出部２４の一部は保持凹部２３の内周面に沿うように配置されている。本実施形態では、各上方延出部２４の一部の面は、保持凹部２３の内周面と連続すると共に上方に向かって延びている。

一対の把持駒２０は保持凹部２３が対向するように配置されている。これにより、一対の把持駒２０の間にワークＷを配置し、一対の把持駒２０を互いに近付けると、一対の把持駒２０の保持凹部２３によってワークＷの少なくとも下端部が保持される。図１および図４の最も手前側のワークＷのように、筒状のワークＷの軸方向寸法が小さい場合、即ち、保持凹部２３によって保持する姿勢におけるワークＷの高さ寸法が小さい場合は、一対の把持駒２０の保持凹部２３がワークＷの外周面に沿うこと又は接触することにより、ワークＷの全体が保持凹部２３によって保持される。

一方、図１および図４のその他のワークＷのように、筒状のワークＷの軸方向寸法が大きい場合、即ち、保持凹部２３によって保持する姿勢におけるワークＷの高さ寸法が大きい場合は、一対の把持駒２０の保持凹部２３がワークＷの下端部の外周面に沿うこと又は接触することにより、ワークＷの下端部が保持凹部２３によって保持されると共に、各把持駒２０に一対ずつ設けられた上方延出部２４によってワークＷの上端部が保持される。

なお、一対の把持駒２０を互いに搬送方向の交差方向に当接させた状態で、一対の把持駒２０がワークＷを保持してもよい。この場合、例えば、一対の把持駒２０の保持凹部２３および上方延出部２４がワークＷに沿うように配置され、これによりワークＷが一対の把持駒２０により保持される。一方、一対の把持駒２０が互いに搬送方向の交差方向に当接しない状態で、一対の把持駒２０の保持凹部２３および上方延出部２４がワークＷの外周面に接触し、これによりワークＷが一対の把持駒２０により保持されてもよい。
このように、保持凹部２３および上方延出部２４はワークＷを保持するためのワーク保持部として機能する。

このようにして各ワークＷが一対の把持駒２０によって保持されるので、リニアガイド１１０によってワーク保持治具１が搬送方向に搬送される際のワークＷの倒れおよび位置ずれが防止される。
また、本実施形態では、各ガイド部１１に複数対の把持駒２０が配置されているので、各ガイド部１１に複数のワークＷが載置される。

ワーク保持治具１は、図８に示すように、ベース部材１０の上面に図示しないボルト等により取付けられる枠部材３０を有する。枠部材３０は、ベース部材１０の上面の周縁に沿って延びる矩形状の枠本体３１と、枠本体３１における搬送方向の両側のフレームの間に渡された複数の梁部材（駒移動規制部材）３２とを有する。複数の梁部材３２は互いに搬送方向の交差方向に間隔をおいて配置されている。

各梁部材３２は、図３および図７に示すように、各ガイド部１１に収容された複数の把持駒２０のうち１つの把持駒２０の操作部２２に搬送方向の交差方向に接触する位置に設けられている。これにより、把持駒２０のガイド部１１に沿った移動範囲が対応する梁部材３２により規制される。本実施形態では、図３に示すように、搬送方向の交差方向の最も端側に配置された操作部２２の移動範囲が１つの梁部材３２によって規制され、他の操作部２２の移動範囲がそれぞれ２つの梁部材３２によって規制される。

このように構成された製造システム１００の動作の一例を説明する。先ず、リニアガイド１１０によってワーク保持治具１がワーク供給位置に配置された状態で、例えば図３に示すようにワーク保持治具１にワークＷが載置される。
続いて、図２に示すように、ロボット１２０のハンド１４０によってワークＷを取出すために、ワーク保持治具１がリニアガイド１１０によって取出位置まで搬送される。

この時、製造のサイクルタイムを短くするために、リニアガイド１１０をワーク供給位置から取出位置まで高速で移動させる場合がある。このような場合でも、各ワークＷが保持凹部２３および上方延出部２４によって保持されているので、各ワークＷの倒れおよび位置ずれが防止される。

ワーク保持治具１が取出位置まで搬送されると、制御部１３１が、視覚センサ１５０で得られた視覚情報と動作プログラム１３３ｂとに基づき各サーボ制御器１３４および駆動装置１４２に制御信号を送る。これにより、ロボット１２０のハンド１４０の爪１４１によってワーク保持治具１からワークＷが１つずつ取出され、取出されたワークＷが製造する装置に挿入等により取付けられる。

ここで、一対の把持駒２０の保持凹部２３によってワークＷの全体が保持されている図４の最も手前側のワークＷを取出す時と、一対の把持駒２０の保持凹部２３によってワークＷの下端部が保持されている図４のその他のワークＷを取出す時とで、ロボット１２０およびハンド１４０の作動が異なる。

図４の最も手前側のワークＷを取出す時は、先ず、図５に示すように一対の把持駒２０の各々が搬送方向の交差方向に移動して互いから離れるように、制御部１３１はロボット１２０およびハンド１４０を制御する。例えば、一対の把持駒２０の操作部２２に対して搬送方向の交差方向の内側にハンド１４０の一対の爪１４１を配置し、一対の爪１４１の間隔を拡げることにより、一対の把持駒２０の各々を互いから離れるように搬送方向の交差方向に移動させる。

続いて、図６に示すように、一対の把持駒２０の保持凹部２３とワークＷの外周面との間に形成された隙間に一対の爪１４１の先端部が入り、一対の爪１４１によりワークＷが把持されるように、制御部１３１はロボット１２０およびハンド１４０を制御する。そして、把持したワークＷが製造する装置に挿入等により取付けられるように、制御部１３１はロボット１２０およびハンド１４０を制御する。その後、好ましくは、図７に示すように、最も手前側のワークＷを保持していた一対の把持駒２０を接触させるように、制御部１３１はロボット１２０およびハンド１４０を制御する。

一方、図４のその他のワークＷを取出す時について説明する。図４のその他のワークＷは、一対の把持駒２０の保持凹部２３によってワークＷの上端部は保持されていない。また、上方延出部２４が設けられていない範囲ではワークＷの上端部の外周面が露出している。このため、最も手前側のワークＷを取出す時と異なり、一対の把持駒２０を互いに離れる方向に移動することなく、一対の爪１４１によってワークＷの上端部を把持可能である。

このため、ワークＷの上端部において露出している部分に一対の爪１４１が当接し、これにより一対の爪１４１によってワークＷが把持されるように、制御部１３１はロボット１２０およびハンド１４０を制御する。なお、最も手前側のワークＷを取出す時のように、一対の把持駒２０を互いに離れる方向に移動させた後に、一対の爪１４１によってワークＷの上端部が把持されるように、制御部１３１がロボット１２０およびハンド１４０を制御することも可能である。

このように、本実施形態によれば、一対の把持駒２０の各々が、当該一対の把持駒２０の間に配置されるワークＷの外周面に沿うこと又は接触することによりワークＷを保持する保持凹部２３および上方延出部２４を備え、保持凹部２３および上方延出部２４により、ワーク保持治具１がリニアガイド１１０により所定方向に搬送される時のワークＷの倒れ又は位置ずれが防止される。このため、本実施形態のように複数対の把持駒２０をベース部材１０上に設けることにより、複数のワークＷを所定方向への搬送時の倒れおよび位置ずれを防止するように保持できる。

また、高さ方向に小さいワークＷを一対の把持駒２０で保持する場合、保持状態でワークＷが一対の把持駒２０の上面から上方に突出しない。この状態では、ロボット１２０のハンド１４０で当該ワークＷを取出すことができない。しかし、本実施形態では、一対の把持駒２０が互いに離れるように移動可能である。このため、一対の把持駒２０を互いに離れるように移動することにより、把持駒２０とワークＷとの間にロボット１２０のハンド１４０を挿入可能なスペースが形成される。従って、様々な寸法を有する複数のワークＷを載置しても、載置した複数のワークＷをロボット１２０のハンド１４０で取出すことができる。

このように、リニアガイド１１０により高速で移動した後、ワーク保持治具１上のワークＷに倒れおよび位置ずれが無い状態で、ハンド１４０によってワークＷを把持できるので、当該ワークＷの持ち替えを行うことなく、ハンド１４０によって当該ワークＷを製造される装置の所定位置に挿入等により精度良く取付けることができる。これは、製造を効率良く行う上で有利である。

なお、一対の把持駒２０のうち一方だけが他方から離れるように構成してもよい。この場合でも、ロボット１２０のハンド１４０によって一方の把持駒２０を他方の把持駒２０から離れるように移動することにより、把持駒２０とワークＷとの間にロボット１２０のハンド１４０を挿入可能なスペースを形成することができる。さらに、必要に応じてロボット１２０のハンド１４０によってワークＷを他方の把持駒２０から離すように移動させことによって、他方の把持駒２０とワークＷとの間にスペースを形成してもよい。

また、本実施形態では、一対の把持駒２０がその上面から上方に延びる上方延出部２４を備え、一対の把持駒２０の間に配置されるワークＷと上方延出部２４とがリニアガイド１１０の搬送方向に並ぶと共に、上方延出部２４がワークＷを保持するワーク保持部の一部を構成している。

ワークＷが保持凹部２３から上方に大きく突出する状態では、そのワークＷがリニアガイド１１０による搬送時に倒れる可能性がある。これに対し、上記構成では、把持駒２０の上面から上方に延びる上方延出部２４がワークＷを保持するワーク保持部の一部を構成し、上方延出部２４が一対の把持駒２０の間に配置されるワークＷとリニアガイド１１０の搬送方向に並んでいる。このため、ワークＷが保持凹部２３から上方に大きく突出する状態でも、リニアガイド１１０による搬送時のワークＷの倒れが防止される。

また、本実施形態では、各把持駒２０が、その上面から上方に延びる操作部２２を備え、操作部２２は、一対の把持駒２０をロボット１２０のハンド１４０により互いに離れる方向に移動させる際に、ハンド１４０の爪１４１が係合するものである。そして、一対の爪１４１によって一対の把持駒２０の操作部２２に互いに離れる方向の力を加えることにより、一対の把持駒２０が互いに離れるように移動する。

このように、操作部２２は駒ベース部２１の上面から上方に突出するように設けられているので、ハンド１４０による把持駒２０の移動を容易に行うことが可能となる。
また、ハンド１４０により把持駒２０を移動するための操作部２２や、ワーク保持部を構成する上方延出部２４が、駒ベース部２１の上面から上方に延びるように形成されている。このため、把持駒２０の重心を低くすることができる。また、把持駒２０のガイド部１１内に収容される部分の体積を大きくすることができる。これらは、リニアガイド１１０によってワーク保持治具１に搬送方向に大きな加速度が加わる時に、ガイド部１１内における把持駒２０の傾きおよび位置ずれを防止する上で有利である。

さらに、本実施形態では、各把持駒２０の搬送方向の寸法と対応するガイド部１１の搬送方向の寸法との差は０．２ｍｍと小さい。このため、リニアガイド１１０によってワーク保持治具１に搬送方向に大きな加速度が加わる時でも、ガイド部１１内における把持駒２０の傾きおよび位置ずれが効果的に防止される。

なお、本実施形態では、溝であるガイド部１１により把持駒２０が搬送方向の交差方向に移動可能に支持されているものを示した。これに対し、ガイド部１１を、溝ではなく搬送方向の交差方向に延びる突条部、棒状部等から構成することも可能である。この場合、把持駒２０には搬送方向の交差方向に延びる溝、孔等を設け、突条部又は棒状部と溝又は孔とが係合するように構成することができる。この場合でも前述と同様の作用効果を奏する。

なお、ガイド部１１を溝とし、把持駒２０がガイド部１１に収容される本実施形態の構成は、製造が容易であり、把持駒２０とガイド部１１との間に形成される隙間の調整も容易である。従って、ワーク保持治具１の製造およびメンテナンスを容易化する上で有利である。また、ワーク保持治具１の前述の性能の向上を図る上でも有利である。

また、本実施形態では、図１０に示すように各把持駒２０に一対の上方延出部２４を設けたものを示した。これに対し、図１１に示すように、各把持駒２０に１つずつ上方延出部２４を設けることも可能である。また、図１２に示すように、一対の把持駒２０のうち一方に一対の上方延出部２４を設けることも可能である。さらに、例えばリニアガイド１１０の加速および減速の一方のみで各ワークＷに大きな慣性力が働く場合は、図１３に示すように、保持凹部２３に対し搬送方向の交差方向の一方（紙面上下方向の一方）にのみ上方延出部２４を設けることも可能である。

また、図１４に示すように、一対の把持駒２０の一方にのみ保持凹部２３を形成し、当該一方の把持駒２０にのみ上方延出部２４を設けることも可能である。この場合、一対の把持駒２０の間にワークＷが配置され、一対の把持駒２０の先端が互いに当接すると、一方の把持駒２０の保持凹部２３がワークＷに沿う状態又は接触する状態となり、他方の把持駒２０の先端部もワークＷに沿う状態又は接触する状態となる。つまり、他方の把持駒２０の先端部がワーク保持部として機能する。この場合でも、ワーク保持部によってリニアガイド１１０による搬送時のワークＷの倒れおよび位置ずれが防止される。

なお、ワークＷの種類や形状に応じて各把持駒２０の上方延出部２４を省くことも可能である。例えば、ワークＷが保持凹部２３から上方に突出しないものであれば、各把持駒２０の上方延出部２４は無くてもよい。
また、ワークＷの倒れが発生しない場合は、上方延出部２４を省くことが可能である。この場合、保持凹部２３はワークＷを位置ずれが生じないように保持することになる。逆に、ワークＷの位置ずれが発生しない場合は、保持凹部２３はワークＷを倒れが生じないように保持することになる。

また、本実施形態では、上方延出部２４が各把持駒２０の駒ベース部２１の上面から上方に大きく突出するものを示した。上方延出部２４は、駒ベース部２１の重心を低くしながらワークＷの倒れを防止するために、上下方向に長いことが好ましい。例えば、上方延出部２４が駒ベース部２１の厚さ寸法以上の長さを有することが好ましく、上方延出部２４が駒ベース部２１の厚さ寸法の１．５倍以上の長さを有することがより好ましい。

本実施形態では、搬送方向の交差方向は搬送方向と直交する方向（９０°の角度をなす方向）であるが、搬送方向の交差方向が搬送方向と８０°、７０°等の角度をなす方向であっても、リニアガイド１１０による搬送時に各把持駒２０の倒れおよび位置ずれが生じなければよい。

本発明の第２実施形態に係るワーク保持治具２を、図面を参照して以下説明する。第２実施形態のワーク保持治具２は第１実施形態のワーク保持治具１のガイド部１１、把持駒２０、および枠部材３０を省き、ベース部材１０の上面に複数のワークＷをそれぞれ保持するための複数のワーク保持穴１３を設けたものである。第１実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

このワーク保持治具２は、図１５に示すように、スライドテーブル１１２上に固定されたベース部材１０と、ベース部材１０の上面に設けられた複数のワーク保持穴１３とを有する。また、ワーク保持治具２は、各ワーク保持穴１３の近傍に、ベース部材１０の上面から上方に延びる一対の上方延出部１４を有する。一対の上方延出部１４はワーク保持穴１３により保持されるワークＷとリニアガイド１１０の搬送方向に並ぶように設けられている。本実施形態では、一対の上方延出部１４も搬送方向に並んでいる。

ワーク保持穴１３は、ワークＷの外周面に沿うこと又は接触することにより、リニアガイド１１０による搬送時のワークＷの倒れおよび位置ずれを防止するものである。また、各上方延出部１４も、ワークＷの外周面に沿うこと又は接触することにより、リニアガイド１１０による搬送時のワークＷの倒れおよび位置ずれを防止するものである。

上方延出部１４が無い場合、ワークＷがワーク保持穴１３から上方に大きく突出する状態では、そのワークＷはリニアガイド１１０による搬送時に倒れる可能性がある。これに対し、本実施形態では、ワーク保持穴１３の近傍から上方に延びる上方延出部１４が設けられ、上方延出部１４がワーク保持穴１３により保持されるワークＷと搬送方向に並ぶ。このため、ワークＷがワーク保持穴１３から上方に大きく突出する状態でも、リニアガイド１１０による搬送時のワークＷの倒れが防止される。

前述のようにワーク保持穴１３の近傍から上方に延びる上方延出部１４によりワークＷの倒れが防止される一方、上方延出部１４が設けられていない部分ではワークＷの上端側の外周面が露出している。このように露出したワークＷの外周面をロボット１２０のハンド１４０で把持することにより、ワークＷをロボット１２０のハンド１４０で取出すことができる。

ワークＷの倒れを防止するためには、各上方延出部１４は上下方向に長い方が良く、ワークＷをロボット１２０のハンド１４０で取出し易くするためには、各上方延出部１４は細い方が良い。このため、各上方延出部１４の上下方向の長さはワークＷの高さ寸法の１／４以上であることが好ましく、１／３以上であることがより好ましい。また、各上方延出部１４の搬送方向およびその直交方向の寸法は、３ｍｍ以下であることが好ましく、１．５ｍｍ以下であることがより好ましい。

第２実施形態において、図１６に示すように、一対の上方延出部１４が互いに搬送方向に並ばないように設けることも可能である。また、例えばリニアガイド１１０の加速および減速の一方のみで各ワークＷに大きな慣性力が働く場合は、一対の上方延出部１４のうち一方のみを設けることも可能である。

第１および第２実施形態において、スライドテーブル１１２およびワーク保持治具１，２を傾けて配置することも可能である。例えば、搬送方向の直交方向の一方側が他方側よりも高くなるようにワーク保持治具１，２を傾けて配置することもできる。この場合でも、リニアガイド１１０による搬送中に各ワークＷの倒れや位置ずれを防止することができれば、前述と同様に用いることができる。

第１および第２実施形態において、リニアガイド１１０の代わりに他の搬送装置を用いることも可能である。この場合でも、搬送装置による搬送時にワークＷの倒れおよび位置ずれがワーク保持治具１，２によって防止され、また、ハンド１４０によってワーク保持治具１，２に載置されているワークＷを取出すことができる。

また、第１および第２実施形態では、筒状のワークＷをワーク保持治具１，２に載置するものを示したが、他の形状又は種類のワークＷを載置することも可能である。この場合、ワーク保持穴１３、保持凹部２３、上方延出部１４，２４等の形状はワークＷの形状又は種類に応じて変更することができる。

１，２ ワーク保持治具
１０ ベース部材
１１ ガイド部
１３ ワーク保持穴
１４ 上方延出部
２０ 把持駒
２１ 駒ベース部
２２ 操作部
２３ 保持凹部（ワーク保持部）
２４ 上方延出部（ワーク保持部）
３０ 枠部材
３１ 枠本体
３２ 梁部材
１００ 製造システム
１１０ リニアガイド（搬送装置）
１１１ レール
１１２ スライドテーブル
１２０ ロボット
１２１ サーボモータ
１３０ 制御装置
１３１ 制御部
１４０ ハンド
１４１ 爪
１４２ 駆動装置
１５０ 視覚センサ
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. 搬送装置により所定方向に搬送されるワーク保持治具であって、
   ベース部材と、
   該ベース部材に前記所定方向の交差方向に並ぶように設けられた一対の把持駒とを備え、
   該一対の把持駒の各々が、該一対の把持駒の間に配置されるワークの外周面に沿うこと又は接触することにより、前記所定方向への搬送時の前記ワークの倒れ又は位置ずれを防止するワーク保持部を備え、
   前記一対の把持駒の少なくとも一方が他方から離れる方向に移動可能であるワーク保持治具。
2. 前記一対の把持駒のうち少なくとも一方が、その上面から上方に延びる上方延出部を備え、
   該上方延出部が、前記一対の把持駒の間に配置される前記ワークと前記所定方向に並ぶと共に、前記ワーク保持部の一部を構成するものである請求項１に記載のワーク保持治具。
3. 前記少なくとも一方の把持駒がその上面から上方に延びる操作部を備え、
   該操作部が、前記少なくとも一方の把持駒をロボットのハンドにより前記離れる方向に移動させる際に、該ハンドが係合して前記離れる方向に力を加えるものである請求項１に記載のワーク保持治具。
4. 搬送装置により所定方向に搬送されるワーク保持治具であって、
   ベース部材と、
   該ベース部材に設けられたワーク保持穴と、
   該ワーク保持穴の近傍から上方に延びる上方延出部とを備え、
   該上方延出部が、前記ワーク保持穴により保持するワークと前記所定方向に並ぶように設けられ、
   前記ワーク保持穴および前記上方延出部が、保持する前記ワークの外周面に沿うこと又は接触することにより前記所定方向への搬送時の前記ワークの倒れ又は位置ずれを防止するものであるワーク保持治具。

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