JP2543518Y2 - 作業装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、作業装置に係り、例えば、予め設定され
た二点間において、部品等を例えば上昇、水平移動及び
下降を伴って搬送する場合等に使用するピックアンドプ
レイス装置に関するものである。

〔従来の技術及び考案が解決しようとする課題〕

従来のこの種のピックアンドプレイス装置において、
エアシリンダ等の駆動体としては、予め設定された二点
間でピックアンドプレイスを駆動するために、水平移動
駆動用のものと、上昇、下降駆動用のものとが別個に設
けられるのが一般的である。

従って、駆動体が２つも設けられているために全体の
形状が大型化するとともに、複雑化することが避けられ
ないという問題があった。又、各駆動体の担当範囲間に
はセンサやそれに関するリード線等が配置されるため構
造が複雑になるばかりでなく、各担当範囲間においてセ
ンサ確認等の時間が必要となり、高速動作の障害となる
という問題もある。

この考案は、前記のような従来の技術に存在する問題
点に着目してなされたものであって、その目的とすると
ころは、高速動作が可能であり、しかもそのための構成
も簡単で装置の小型化を図ることができる作業装置を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、請求項１に係る考案で
は、駆動部材と被動部材とを、一方向移動を少なくとも
２次元動作に変換する変換伝達手段を介して作動連結
し、駆動部材の一方向移動に基づいて被動部材を少なく
とも２次元動作させ、その被動部材の動作に応じて作業
を行う作業装置であって、前記一方向とロッドレスシリ
ンダの長手方向とがほぼ一致するようにロッドレスシリ
ンダを配設すると共に、該ロッドレスシリンダと変換伝
達手段とを積層状に配設し、そのロッドレスシリンダに
設けられて同ロッドレスシリンダの長手方向に移動する
作動体を前記駆動部材に連結したものである。

又、請求項２に係る考案では、請求項１記載の作業装
置において、フレーム内に前記ロッドレスシリンダ，駆
動部材，変換伝達手段を配設するとともに、被動部材の
少なくとも先端側をフレームから突出させ、更に、前記
ロッドレスシリンダの長さと前記フレームの幅とをほぼ
一致させたものである。

〔作用〕

従って、ロッドレスシリンダの長手方向に沿って作動
体が移動すると、作動体に追従して駆動部材が一方向に
移動する。そして、その移動が変換伝達手段を介して被
動部材に伝達され、被動部材は少なくとも２次元の移動
を行い、例えばピックアンドプレイス機能をもってワー
クを搬送することとなる。

ここで、請求項１に係る考案では、特に駆動部材の駆
動源としてロッドレスシリンダを採用し、そのロッドレ
スシリンダと変換伝達手段とを積層状に配設しているこ
とから、通常のピストンロッドを備えたシリンダを使用
した場合とは異なり、ピストンロッドの突出を許容する
スペースが不要となって小型化が図られる。更に、ロッ
ドレスシリンダを採用していることから、上述のとおり
小型化しているにもかかわらず駆動部材の移動距離を最
大限に引き出すことができるため、作業装置を小型化し
ても被動部材に十分大きな移動を付与することができ
る。

又、請求項２に係る考案では、上記請求項１に係る考
案の作用に加え、フレーム内にロッドレスシリンダ，駆
動部材，変換伝達手段を配設することにより、作業装置
を略フレームの大きさとすることができる。

〔実施例〕

以下、この考案を具体化したピックアンドプレイス装
置の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図〜第５図に示すように、フレーム１は平箱形の
ケーシング２と、そのケーシング２の前面及び後面を覆
う蓋板３とから構成され、ケーシング２の上壁下面には
取付板４が一体に垂設されている。カバー5,6はケーシ
ング２の両側に取着されている。一方のカバー５の上面
には二つのポート7,8が並設され、その両ポート7,8から
通路9,10が下方に向かって形成されている。

第４図に示すように、ロッドレスシリンダよりなる駆
動体としてのエアシリンダ11はシリンダチューブ12と、
その内部に移動可能に挿通されたピストン13とを有し、
シリンダチューブ12はケーシング２を挿通して両カバー
5,6間に位置している。そして、シリンダチューブ12内
にはピストン13によって二つのシリンダ室14,15が区画
形成され、一方のシリンダ室14は前記一方の通路９に連
通されている。パイプ16はエアシリンダ11の下方におい
て、ケーシング２を挿通して両カバー5,6間に位置して
いる。そして、パイプ16の一端は他方の通路10に連通さ
れ、他端はカバー６内に形成された通路17を介してシリ
ンダチューブ12内の他方のシリンダ室15に連通されてい
る。

作動体18は前記シリンダチューブ12の外周に水平方向
へ移動可能に設けられ、その内周には永久磁石19が取着
されている。又、前記ピストン13の外周には永久磁石19
と吸引し合う永久磁石20が取着され、それらの永久磁石
19、20の吸引作用により、ピストン13とともに作動体18
が移動される。そして、一方のポート７から通路９を介
してシリンダ室14にエアが供給されると、ピストン13と
ともに作動体18が第１図の右側に移動され、他方のポー
ト８から通路10、パイプ16及び通路17を介してシリンダ
室15にエアが供給されると、ピストン13とともに作動体
18が第１図の左側に移動される。

駆動部材21は作動体18の前面に固定され、その上端に
は二叉部22が設けられている。

第２図に示すように、カム板23は複数のボルト24によ
り前記取付板４の後面に垂下固定され、そのカム板23の
上部後面には移動板25がガイド部材26を介して水平方向
へ移動可能に支持されている。そのガイド部材26はカム
板23側に固定されたレール27と、移動板25側に固定され
た係合体28と、そのレール27と係合体28との間に介装さ
れた多数の鋼球29とから構成されている。

第３図に示すように、被動部材30は一対のガイド部材
31を介して移動板25の前面に垂直方向へ移動可能に支持
され、そのガイド部材31は移動板25側に固定されたレー
ル32と、被動部材30側に固定された係合体33と、そのレ
ール32と係合体33との間に介装された多数の鋼球34とか
ら構成されている。そして、前記被動部材30の先端がケ
ーシング２の側壁上の透孔2a及びカバー６の透孔6aを通
して外部に突出され、その先端には部品等を着脱するた
めの図示しないチャックが取り付けられる。

第１図〜第３図に示すように、Ｔ字型の伝達部材35は
前記駆動部材21と被動部材30との間に介装され、駆動部
材21の移動がこの伝達部材35を介して被動部材30に伝達
される。第一連結ピン36は伝達部材35の上端中央部に回
転可能に挿通され、その後端が被動部材30に固定されて
いる。第二連結ピン37は伝達部材35の下端に貫通固定さ
れ、その前端には前記駆動部材21の二叉部22に係合する
コロ38が嵌合支持されている。

前記カム板23は被動部材30と伝達部材35との間に配置
されている。第一カム溝39はカム板23の上部に形成さ
れ、水平方向に延びる水平カム部39aと、その両端から
下方へ垂直に延びる垂直カム部39b,39cとを有してい
る。第一係合ローラ40は第一カム溝39に係合するように
前記第一連結ピン36に嵌合支持され、この第一係合ロー
ラ40の係合を伴いながら、第一連結ピン36が第一カム溝
39に沿って案内誘導されることにより、第１図に示すよ
うに、被動部材30の移動が予め設定された二点P1,P2間
において上昇、水平移動及び下降を伴って案内規制され
る。

第二カム溝41は前記カム板23の下部に形成され、水平
方向に延びる水平カム部41aと、その両端から下降傾斜
する傾斜カム部41b,41cとを有している。第二係合ロー
ラ42は第二カム溝41に係合するように前記第二連結ピン
37に嵌合支持され、駆動部材21の水平方向の移動時に、
この第二係合ローラ42の係合を伴いながら、第二連結ピ
ン37が第二カム溝41に沿って案内誘導されることによ
り、伝達部材35を介して第一カム溝39に沿った第一連結
ピン36の移動が誘起される。

一対のガイドローラ43は前記伝達部材35の上端両側に
支持されている。又、ガイドレール44は第一カム溝39の
水平カム部39aと対応するようにカム板23上に固定さ
れ、その下面が水平カム部39aと平行をなしている。そ
して、第一係合ローラ40が水平カム部39a上にある時
に、前記ガイドローラ43がガイドレール44の下面を走行
する。従って、第一係合ローラ40が水平カム部39aを走
行する時に、伝達部材35が直立状態を維持して、スムー
ズな走行が得られる。

この実施例では、前記伝達部材35、連結ピン36、37、
コロ38、カム溝39、41、係合ローラ40、42等により、ピ
ストン13の水平移動を水平及び垂直移動、即ち２次元の
移動に変換して被動部材30に伝達するための変換伝達手
段が構成されている。

第１図及び第２図に示すように、前記ケーシング２の
前面下部にはエアシリンダ11の近傍において水平方向に
延びる溝45が形成され、その内部には作動体18の永久磁
石19を感知して同作動体18の位置を検出するための検出
スイッチ46が装着されている。そして、検出スイッチ46
は作動体18の右端移動位置、即ち被動部材30がP2点に達
する位置と対応する位置に設けられ、被動部材30がP2点
に達すると、検出スイッチ46から外部の図示しないコン
トローラに向けて動作信号が出力される。

前記各カバー5,6の側面にはナット47が固着され、各
ナット47にはストッパーボルト48がそれぞれ螺着されて
いる。各ストッパーボルト48は各カバー5,6及びケーシ
ング２を挿通して先端がケーシング２内部に突出し、そ
れらの先端にはクッション部材49が取着されている。そ
して、クッション部材49は前記駆動部材21が左右方向へ
移動した時にその側面に受け止められる。従って、スト
ッパーボルト48のねじ込み量を調節することにより、駆
動部材21の左右方向への移動量を規制して、それにより
前記被動部材30の下降位置を調節することができる。

次に、前記のように構成されたピックアンドプレイス
装置について動作を説明する。

さて、第１図はエアシリンダ11の前部の駆動部材21が
移動範囲の中間に位置し、第一及び第二連結ピン36,37
が第一及び第二カム溝39,41の水平カム部39a,41aの中間
にそれぞれ配置されて、被動部材30が二位置P1,P2間の
中間に配置された状態を示すものである。

この状態において、一方のポート７又は他方のポート
８から一方のシリンダ室14又は他方のシリンダ室15への
エア供給によりピストン13及び作動体18を介して駆動部
材21が一方又は他方に水平移動されると、その移動力が
二叉部22を介して第二連結ピン37に伝達されて、第二連
結ピン37が第二カム溝41の水平カム部41aに沿って同方
向へ水平に案内移動されると共に、この第二連結ピン37
の移動力が伝達部材35を介して第一連結ピン36に伝達さ
れて、第一連結ピン36が第一カム溝39の水平カム部39a
に沿って同方向へ水平に案内移動される。この時、伝達
部材35の上端両側に支持されたガイドローラ43はガイド
レール44の下面を走行し、それによって伝達部材35が直
立状態を維持して、スムーズな走行が得られる。

そして、第一及び第二連結ピン36,37が第一及び第二
カム溝39,41の水平カム部39a,41aの一端に達した後は、
第二連結ピン37が第二カム溝41の傾斜カム部41b又は41c
に沿って斜め下方に移動されると共に、第一連結ピン36
の水平移動が阻止されて、第一連結ピン36には停止ロス
タイムを生じることなく下方への移動力が誘起され、そ
の第一連結ピン36は第一カム溝39の垂直カム部39b又は3
9cに案内規制されながら下方に垂直移動される。従っ
て、第一連結ピン36に固定された被動部材30は、二位置
P1,P2間の中間位置から水平移動された後にただちに低
速度で下降されてP1点又はP2点に達する。

そして、被動部材30がP2点に移動されると、その状態
が検出スイッチ46により検出されて、その検出信号がコ
ントローラに伝達されて、図示しないチャックの開閉
や、ピストン13の反転開始等が行われる。

このように被動部材30がP1点又はP2点に移動された状
態で、被動部材30の先端に取り付けられた図示しないチ
ャックにより物品等の把持又は開放動作を行った後、エ
アシリンダ11のシリンダ室14,15へのエア供給切換によ
りピストン13及び作動体18を介して駆動部材21が前記と
は逆の方向に水平移動されると、第二連結ピン37が第二
カム溝41の傾斜カム部41b又は41cに沿って上方に移動さ
れて、第一連結ピン36に上方への移動力が誘起される。
このため、第一連結ピン36が第一カム溝39の垂直カム部
39b又は39cに案内規制されながら上方に垂直移動され
て、被動部材30が低速度でP1点又はP2点から上昇され
る。

そして、前記第一連結ピン36が第一カム溝39の垂直カ
ム部39bまたは39cの上端に達した後は、停止ロスタイム
を生じることなく第一及び第二連結ピン36,37が第一及
び第二カム溝39,41の水平カム部39a,41aに沿って水平に
案内移動され、被動部材30が駆動部材21と同速度で左方
又は右方に水平移動される。

以上のように、この実施例のピックアンドプレイス装
置においては、駆動体としてのエアシリンダ11が１本の
ロッドレスシリンダで構成されているため、シリンダを
２本用意する必要がなく、全体の形状を小型化すること
ができるとともに、構造を簡単にすることができる。
又、エアシリンダ11としてロッドレスシリンダを使用し
ているため、通常のピストンロッドを備えたシリンダを
使用した場合とは異なり、ピストンロッドの突出を許容
するスペースが不要となって、前述と同様に小型化に寄
与できる。さらに、エアシリンダ11に対する検出スイッ
チ46やそれに関するリード線等の配置も１組で済むた
め、前記と同様に構造が簡単になるばかりでなく、２本
のシリンダに対してセンサ等をそれぞれ設けたものは異
なり、各センサ間における動作の確認等の時間を必要と
しないので、高速動作が可能となる。

又、この実施例のピックアンドプレイス装置では、二
つのポート7,8が一方のカバー５の上面に集中化されて
いるので、各ポート7,8への配管を容易に行うことがで
きるとともに、配管が邪魔になることがない。又、作動
体18に設けられた永久磁石19を利用して、検出スイッチ
46によりピストン13の位置検出を行うことができるた
め、位置検出のために特別な装置が不要となり、コンパ
クト化や構成の簡素化を図ることができる。又、ストッ
パーボルト48のねじ込み量を調節するだけで被動部材30
の下降位置を調節することができるので、被動部材30を
P1点又はP2点で確実に位置決めさせることができる。

尚、この考案は前記実施例の構成に限定されるもので
はなく、例えば、第一カム溝39の形状を変更して被動部
材30を斜め方向や円弧方向に移動させたりするなど、こ
の考案の趣旨から逸脱しない範囲で、各部の構成を任意
に変更して具体化することも可能である。

〔考案の効果〕

この考案は以上説明したように構成されているため、
高速動作が可能であり、しかもそのための構成も簡単に
でき、かつ装置の小型化を図ることができるとともに十
分大きなストロークを得ることができるいう優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を具体化したピックアンドプレイス装
置の前面蓋板を取り外して示す正面図、第２図はその要
部縦断面図、第３図は同じく要部横断面図、第４図は同
じく後面蓋板を取り外して示す背面図、第５図は同じく
側面図である。 １…フレーム、11…エアシリンダ、18…作動体、21…駆
動部材、30…被動部材、35…伝達部材、39…第一カム
溝、41…第二カム溝。 この伝達部材、第一、第二カム溝等により変換伝達手段
が構成されている。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動部材（21）と被動部材（30）とを、一
   方向移動を少なくとも２次元動作に変換する変換伝達手
   段（35,39,41等）を介して作動連結し、駆動部材（21）
   の一方向移動に基づいて被動部材（30）を少なくとも２
   次元動作させ、その被動部材（30）の動作に応じて作業
   を行う作業装置であって、前記一方向とロッドレスシリ
   ンダ（11）の長手方向とがほぼ一致するようにロッドレ
   スシリンダ（11）を配設すると共に、該ロッドレスシリ
   ンダ（11）と変換伝達手段（35,39,41等）とを積層状に
   配設し、そのロッドレスシリンダ（11）に設けられて同
   ロッドレスシリンダ（11）の長手方向に移動する作動体
   （18）を前記駆動部材（21）に連結したことを特徴とす
   る作業装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の作業装置において、フレー
   ム（１）内に前記ロッドレスシリンダ（11），駆動部材
   （21），変換伝達手段（35,39,41等）を配設するととも
   に、被動部材（30）の少なくとも先端側をフレーム
   （１）から突出させ、更に、前記ロッドレスシリンダ
   （11）の長さと前記フレーム（１）の幅とをほぼ一致さ
   せたことを特徴とする作業装置。