JP2513058B2 - ピックアンドプレ―スユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばロボットシステム等に使用され、水
平運動と垂直運動とを組み合わせた動作を実行させるた
めのピックアンドプレースユニットに関するものであ
る。

〔従来の技術〕 従来、ワークの昇降動と水平動とを、１基のモータの
切換え駆動に基づいて一連に行ない得るようにした移送
装置として、実用新案公報昭58−26783に開示されるワ
ーク移送装置がある。

前記ワーク移送装置は、「モータ駆動の駆動側鎖車と
従道側鎖車との間に掛装されたチェーンと、該チェーン
の回動軌跡と同一軌跡の溝を前記チェーンの回動軌跡と
平行に形成した案内体とのそれぞれを設けるとともに、
前記チェーンの一部にピンを介して回転自在に取り付け
た平衡支持具を案内コロを介して前記案内体の溝に該溝
に沿って往復可能に係合させ、かつ前記平衡支持具にワ
ーク把持具を取り付けることを特徴とする」もので具体
的には、「正逆転式のモータ10により駆動されるチェー
ン９とカムレール17の溝部18、19、20と嵌合する案内コ
ロ26を備えた移動機構３を有し、ワーク保持部材である
ハンガー27及び吸着盤30が、案内体15に沿って一連に移
行してワークを移送する」ものである。

しかし、前記公報に開示されるようなカム式の場合
は、運転特性に優れた特徴を有するものであるが、カム
機構が複雑化してしまい、また大きな動作ストロークを
得ようとする場合には、カムの体格が大型化するように
なり、大きなストロークを得ようとする場合には不向き
となっている。

シリンダ式の場合は、大きなストロークを得ようとす
る場合には効果的であるが、運動特性が悪く、高速化に
は適さない。また、シリンダ式の特徴から動作ストロー
クの倍のスペースが必要となり、小形化が困難である。
そして、サーボモータを使用する方式では、運転特性が
良好であり、且つ大きなストロークも容易に得られるも
のであるが、高価な構成となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記のごとき従来状況を鑑みなされたもの
で水平および垂直の２つの異なる方向の動作が簡単に得
られるようにすると共に、さらに小ストロークから大ス
トロークまで、必要ストロークのスペース内に収めるよ
うに小形化して構成することができ、充分な運動特性も
確保できるようにしたピックアンドプレースユニットを
提供しようとするものである。

さらに、前記公報に開示されたようなハンガー27はチ
ェーン９に支持される平衡支持具21と案内コロ26にてブ
ランコ式にぶら下がるように支持されるために剛性に欠
ける点を改善し、重量物の搬送高速動作にも適応できる
高剛性を備えたピックアンドプレースユニットを提供す
ることを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明は、 水平面と、該水平面に連続した垂直面とからなるガイ
ド周面を有したガイド機構と、 該ガイド機構の前記ガイド周面に沿って、従動プーリ
によって案内されて掛けわたされた無端ベルトと、 該無端ベルトの走行路の途中に設けられ、前記無端ベ
ルトを正逆方向のいずれにも選択的に駆動する駆動手段
と、 前記無端ベルトの走行路の途中に設けられ、前記無端
ベルトが前記ガイド周面側へ張引されるようにテンショ
ンを与えるテンション設定手段と、 前記無端ベルトの一部に結合されて、前記無端ベルト
の走行に伴って前記水平及び垂直面からなるガイド周面
に転在自在なローラと、 前記ローラに連結されて垂直方向へ延在される垂直方
向のガイドレール、及び 該垂直方向のガイドレールに沿って移動可能に配置さ
れた移動体、及び 前記ガイド機構に取り付けられ、戦機移動体を水平方
向に移動可能に案内する水平方向のガイドレール、及び 前記垂直方向のガイドレールの下端に具備されたチャ
ックとからなるハンガーとから構成されることを特徴と
するピックアンドプレースユニットを手段として採用す
るものである。

〔作用〕

本発明に係るピックアンドプレースユニットにあって
は、例えばモータによってベルトを正逆方向選択して駆
動すると、このベルトの移動に伴ってローラがガイド機
構の周面に沿って転動されるようになる。したがって、
ガイド機構に水平面および垂直面が形成されていれば、
ローラは水平方向と共に垂直方向の運動をする。この場
合、ベルトの移動量に対応したストロークが設定される
ものであり、その最大ストロークの範囲でガイド機構が
構成され、ストローク量に対応したスペースに収められ
る。

そして、特に、前記ハンガーを 前記ローラに連結されて垂直方向へ延在される垂直方
向のガイドレール、及び該垂直方向のガイドレールに沿
って移動可能に配置された移動体、及び前記ガイド機構
に取り付けられ、前記移動体を水平方向に移動可能に案
内する水平方向のガイドレール、及び前記垂直方向のガ
イドレールの下端に具備されたチャックとから構成した
ことから、即ち前記ハンガーを前記水平方向のガイドレ
ールを介して前記ガイド機構に固定したことから前記ハ
ンガーの剛性を高めることができる。この高剛性により
従来にない重量物搬送や高速動作にも適応可能となる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明に係るピックアンドプレースユ
ニットによれば、垂直と水平の異なる運動を１つの動作
で得られるようになるものであり、小さなストロークか
ら大きなストロークまで、必要なストロークのみのスペ
ースで構成することができ、モータのような駆動源によ
って良好な運動特性が得られると共に、高剛性のハンガ
ーにより重量物搬送、高速動作に適応可能なピックアン
ドプレースユニットの提供を可能とする。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。第１図はその構成を示しているもので、ピックアン
ドプレースのための移動方向に対応した周面の設定され
る一対のガイドプレート11および12を備える。このガイ
ドプレート11および12は、それぞれ水平なガイド面111
および121、さらに垂直方向のガイド面112および122を
有するカム板によって構成される。そして、このガイド
プレート11および12は、そのそれぞれのガイド面111と1
21、122がそれぞれ平行になるように、相互に間隔を設
定して組み立て設定される。

この場合、ガイドプレート11が基板として作用させら
れるように構成されるもので、この基板とされるガイド
プレート11には、動力源とされるモータ13が取付けられ
る。このモータ13は、例えばステップモータによって構
成され、電気的な信号によって回転速度並びに回転角量
が制御される。このモータ13には、詳細は図示していな
いが適宜減速歯車機構が内蔵される。

このモータ13は、ガイドプレート11のガイドプレート
12が存在する方向の面に突設される駆動プーリ14に連結
される。そして、モータ13の回転方向並びに回転量に応
じて、駆動プーリ14が回転駆動されるようにする。

ガイドプレート11には、駆動プーリ14が存在する面と
同じ面に、複数の従動プーリ151、152、153、154が突設
形成される。そして、駆動プーリ14および従動プーリ15
1〜154を取巻くようにして、無端のベルト16を張りわた
す。この場合、従動プーリ151〜154は、ガイドプレート
11の水平方向のガイド面111および垂直方向のガイド面1
12に沿って位置設定され、ベルト16はこれらガイド面11
1、112に沿って移動されるようにする。この場合、ベル
ト16は一対のガイドプレート11および12の相互間を移動
されるようにする。

また、ガイドプレート11には、テンション設定機構17
が設けられる。このテンション設定機構17は、一対のプ
ーリ171および172を備え、このプーリ171および172は所
定の間隔を設定して、回動板173に回転自在に取付けら
れる。そして、この回動板173が軸174でガイドプレート
11に回転自在に取付けられる。この場合、軸174にはス
プリング機構が内蔵され、図に矢印で示す反時計方向の
回転力が作用されている。

この様に構成されるテンション設定機構17のプーリ17
1および172には、駆動プーリ14および従動プーリ151〜1
54に沿って移動されるペルト16が巻き付けられるもの
で、ベルト16によって時計方向の回転力がプーリ171お
よび172を介して軸174に与えられるようにする。すなわ
ち、軸174に作用するスプリングによる回転力とベルト1
6によって作用する回転力が閉衡されるようにするもの
で、ベルト16に対しては、常時軸174に作用するスプリ
ングによる回転力によって、所定の張力（テンション）
が作用される。

ガイドプレート11および12のそれぞれ周面に接触させ
るようにして一対のローラ18が設けられる。この一対の
ローラ18はそれぞれベルト16の両側に位置してドライブ
ピンによって回転自在に連結されているもので、この一
対のローラ18で支持されるようにしてロックピース19が
設けられる。そして、このロークピース19によって、ロ
ーラ18とベルト17とが結合され、ベルト16移動と共に、
ローラ18がガイドプイレート11および12の周面に沿って
転動されるようにする。この場合、ベルト16にはテンシ
ョン設定機構17によってテンションが与えられているも
のであるため、ローラ18はガイドプレート11および12の
周面に圧接される状態で、水平のガイド面111、121、若
しくは垂直のガイド面112、122に沿って転動される。

ローラ18を支持するドライブピンには、さらにホルダ
20が取付けられる。すなわち、このホルダ20はローラ18
の転動に伴って、ガイドプレート11および12の周面のガ
イド面に沿って移動されるようになる。

ガイドプレート11には、さらに水平状態にしたガイド
レール21が取付けられる。このガイドレール21には、移
動体22の水平方向に形成したガイド23が嵌め込み設定さ
れ、この移動体22はガイドレール21に沿って、水平方向
に移動自在に支持される。また、移動体22には垂直状態
にしてガイド24が形成され、このガイド24にはガイドレ
ール25を嵌め込み設定する。このガイドレール25は垂直
の状態に設定され、その一端部がホルダ20に結合されて
いる。

すなわち、水平のガイド面111および121上をローラ18
が転動するときは、このローラ18の位置に対応して、ホ
ルダ20に支持されたガイドレール25に対して水平方向に
移動する力が作用し、移動体22がガイドレール21に沿っ
て移動される。また、ローラ18が垂直のガイド面112お
よび122の部分を垂直方向に移動するときは、垂直のガ
イドレール25が、移動体22のガイド24に沿って垂直方向
に移動される。

この様に構成されるユニットにおいて、モータ13が回
転され、駆動プーリ14が回転されると、ベルト16が第２
図で示すように配置された従動プーリ151〜154に沿って
移動される。また、ローラ18はテンション設定機構17に
よって与えられたテンションによって、ガイドプレート
11および12の外周面に沿って転動される。

このローラ18の移動は、ホルダ20を介してガイドレー
ル25に伝えられ、ローラ18が水平方向に移動するとき
は、ガイドレール25が水平方向に移動し、ローラ18が垂
直方向に移動するときは、ガイドレール25が垂直方向に
移動される。したがって、このガイドレール25の先端に
チャック26を取付ければ、このチャック26部が水平およ
び垂直のいずれの方向にも任意に移動制御される。

すなわち、モータ13を正逆回転制御することによっ
て、ピックアンドプレースの水平および垂直の方向を組
み合わせた動作が行われる。

ピックアンドプレースユニットは、チャック26をガイ
ドレール25に取付けることによって、特定される場所に
ある物品を別の位置に移し替える動作を行うような、組
付け機の基本動作として得ることを目的としている。そ
して、この様な動作は、モータ13をその回転方向および
回転量を制御して駆動することによって、確実に達成で
きる。

なお、ハンガーはガイドレール21とガイドレール25と
移動体22とチャック26によって構成されている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るピックアンドプレー
スユニット説明するための構成説明図、第２図は上記ユ
ニットの作動状態を説明する図である。 11、12……ガイドプレート、13……モータ、14……駆動
プーリ、151〜154……従来プーリ、16……ベルト、17…
…テンション設定機構、18……ローラ、19……ロックピ
ース、21、25……ガイドレール、22……移動体、26……
チャック、ハンガー:21、22、25、26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平面と、該水平面に連続した垂直面とか
   らなるガイド周面を有したガイド機構と、 該ガイド機構の前記ガイド周面に沿って、従動プーリに
   よって案内されて掛けわたされた無端ベルトと、 該無端ベルトの走行路の途中に設けられ、前記無端ベル
   トを正逆方向のいずれにも選択的に駆動する駆動手段
   と、 前記無端ベルトの走行路の途中に設けられ、前記無端ベ
   ルトが前記ガイド周面側へ張引されるようにテンション
   を与えるテンション設定手段と、 前記無端ベルトの一部に結合されて、前記無端ベルトの
   走行に伴って前記水平及び垂直面からなるガイド周面に
   転在自在なローラと、 前記ローラに連結されて垂直方向へ延在される垂直方向
   のガイドレール、及び該垂直方向のガイドレールに沿っ
   て移動可能に配置された移動体、及び前記ガイド機構に
   取り付けられ、前記移動体を水平方向に移動可能に案内
   する水平方向のガイドレール、及び前記垂直方向のガイ
   ドレールの下端に具備されたチャックとからなるハンガ
   ー とから構成されることを特徴とするピックアンドプレー
   スユニット。