JP3178477B2 - チャック式パレット装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はチャック式パレット装置
に係り、とくに部品を収納保持したパレットをロボット
ハンドによって移動するのに用いて好適なチャック式パ
レット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】部品の自動組立てを行なう場合には、部
品をパレット内に整列して収納しておき、このパレット
から順次部品を取出して組込むようにしている。そして
パレット内の部品がなくなった場合には、このパレット
を排出するとともに、部品が入っている新しいパレット
を供給することになる。

【０００３】このような部品を収納したパレットの移動
のために、ロボットハンドによるパレットの搬送が行な
われるようになっている。ロボットハンドによって部品
を収納したパレットを把持、移動するためには、パレッ
トの互いに対向する両側面を外側から把持するようにし
ていた。あるいはまたパレットのほぼ中央部に上方へ突
出するように円柱状突部を設け、この突部をチャック用
ハンドによって把持するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】パレットの互いに対向
する両側面を外側から把持するようにすると、ロボット
ハンドがパレットの形状に従って非常に大きくなり、ロ
ボット用ハンドの小型化が妨げられることになる。

【０００５】パレットの中央部に上方に突出するように
円柱状の突起を設ける第２の方法は、パレットの上面に
突起が存在することになる。またこの突起をロボット用
ハンドが把持するために、突起の周囲に空間を要するこ
とになる。またこのような構造によると、パレットの上
面に整列して収納することができる部品の数が、突起が
ない場合に比べて格段に減少する。

【０００６】またパレットの上面に所定の形状の凹部を
形成し、振動によってこの凹部内に部品を配列して収納
する構造を利用する場合には、上記の突起が部品の流れ
を阻害し、突起の周辺の振込み状態に悪影響を及すこと
になる。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、パレットの互いに対向する側面を外側
から把持することなく、あるいはまたパレットの上面に
突出する突部を設けることなく、コンパクトな構造のチ
ャックによってパレットを把持することができるように
したチャック式パレット装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、部品を収
納保持したパレットをチャック装置によって移動するよ
うにしたチャック式パレット装置において、パレットの
所定の位置に中空の筒体から成るチャック用ブッシュを
埋設し、該チャック用ブッシュの内周面に周方向に延び
る溝から成る被係合部を設け、チャック装置の先端部に
ロッド状のチャック部を設けるとともに、該チャック部
に半径方向に出没自在な係合部を設け、前記チャック部
を前記チャック用ブッシュ内に挿入して前記係合部を半
径方向に突出させて前記被係合部に係合させるように
し、しかも前記チャック用ブッシュの上端部に蓋体を設
け、前記チャック部を前記チャック用ブッシュに挿入す
ると前記蓋体が前記ブッシュの中に押込まれるようにし
たことを特徴とするチャック式パレット装置に関するも
のである。

【０００９】第２の発明は、部品を収納保持したパレッ
トをチャック装置によって移動するようにしたチャック
式パレット装置において、パレットの所定の位置に中空
の筒体から成るチャック用ブッシュを埋設し、該チャッ
ク用ブッシュの内周面に周方向に延びる溝から成る被係
合部を設け、チャック装置の先端部にロッド状のチャッ
ク部を設けるとともに、該チャック部に半径方向に出没
自在な係合部を設け、前記チャック部を前記チャック用
ブッシュ内に挿入して前記係合部を半径方向に突出させ
て前記被係合部に係合させるようにし、しかも前記チャ
ック用ブッシュの上端に蓋体を設けるとともに、付勢手
段によって前記蓋体が前記チャック用ブッシュの入口部
分を閉塞するように付勢し、前記チャック部を前記チャ
ック用ブッシュに挿入すると前記蓋体が前記ブッシュの
中に押込まれ、前記チャック用ブッシュから前記チャッ
ク部を離脱させると前記蓋体が復動して前記チャック用
ブッシュの入口部分を閉塞するようにしたことを特徴と
するチャック式パレット装置に関するものである。

【００１０】

【作用】第１の発明によれば、チャック装置の先端部に
設けられているロッド状のチャック部をパレットの中空
の筒体から成るチャック用ブッシュに挿入すると、この
チャック用ブッシュの上端部に設けられている蓋体がブ
ッシュの中に押込まれるとともに、チャック用ブッシュ
内にロッド状のチャック部が挿入され、半径方向に出没
自在な係合部がチャック用ブッシュの内周面に形成され
ている周方向に延びる溝から成る被係合部に係合され、
パレットがチャック用ブッシュを介してチャック装置に
よって把持されることになる。

【００１１】第２の発明によれば、チャック装置の先端
部に設けられているロッド状のチャック部をパレットの
中空の筒体から成るチャック用ブッシュに挿入すると、
チャック用ブッシュの上端側の蓋体が該ブッシュの中に
押込まれ、パレットがチャック装置によってチャックさ
れる。またチャック用ブッシュからチャック部を離脱さ
せると蓋体が復動し、これによってチャック用ブッシュ
の入口部分が再び閉塞されることになる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係るパレットのチ
ャック装置を示すものであって、このチャック装置は取
付け用ベース１０を備えている。ベース１０の上端側に
はフランジ１１が連設されており、このフランジ１１が
ロボットハンドの先端部に取付けられるようになってい
る。またベース１０の内周面には軸受けブッシュ１２が
固着されており、このブッシュ１２内にはロッド１３が
摺動可能に嵌合されている。しかもロッド１３の上部に
形成されている凹部１４内にばね１５が配されており、
このばね１５によってロッド１３が下方へ押圧付勢され
るようになっている。

【００１３】ロッド１３には横方向に交差するようにド
ッグピン１８が取付けられており、このドッグピン１８
の先端部は取付けベース１０の下端側に取付け板を介し
て取付けられているセンサ１９によって検出されるよう
になっている。またロッド１３の下端側には一体にシリ
ンダ２０が形成されるとともに、このシリンダ２０内に
はピストン２１が摺動可能に嵌合されている。

【００１４】シリンダ２０の側部には一対の小孔２３、
２４が形成されるとともに、これらの小孔２３、２４に
はそれぞれ空気を供給するためのジョイント２５、２６
がねじ込まれている。ジョイント２５を通して空気を供
給すると、ピストン２１の上部が押されて下降するよう
になる。またジョイント２６を通して空気を供給する
と、ピストン２１の下面が押圧され、ピストン２１が上
方へ移動することになる。

【００１５】ピストン２１にはボルト２９によってピス
トンロット３０が固着されている。ピストンロッド３０
は下方へ延出されるとともに、その先端側には押圧ピン
３１が一体に連設されている。押圧ピン３１の先端部に
はテーパ部３２が形成されており、このテーパ部３２に
よって鋼球３３が押圧されるようになっている。

【００１６】そして上記押圧ピン３１を囲むように筒状
をなすチャック３６が配されている。チャック３６の先
端側の外周面には３個の小孔３７が形成されるととも
に、これらの小孔３７に臨むように鋼球３３が保持され
ている。またチャック３６の基端側筒状部３８はロッド
３０に摺動可能に嵌合されるようになっている。しかも
筒状部３８の上端に形成されているフランジ３９はシリ
ンダ２０の下面に固着されている。

【００１７】ロッド３０にはその軸線に対して直交する
ようにドッグピン４２が固着されるとともに、ドッグピ
ン４２は側部に設けられているセンサ４３によって検出
されるようになっている。センサ４３は取付け板４４を
介してシリンダ２０に固着されるようになっている。ま
たドッグピン４２は上記チャック３６の基端側筒状部３
８の開口４５を貫通するとともに、筒状部３８の外周側
に摺動可能に保持されているスリーブ４６に取付けられ
るようになっている。

【００１８】つぎにこのようなチャック装置によって保
持されるパレットの構造について説明すると、図２に示
すようにパレット５０は合成樹脂成形体によって矩形の
形状に構成されている。そしてこのパレット５０の上面
には、複数列に、例えば８列に部品収納用凹部５１が形
成され、これらの凹部５１にはそれぞれ部品が収納され
るようになっている。凹部５１は部品の形状と対応する
形状をなしている。またこのパレット５０のほぼ中央部
にはチャック用ブッシュ５２が設けられている。ブッシ
ュ５２の上端側の開口は蓋板５３によって閉じられるよ
うになっている。

【００１９】ブッシュ５２の構造をより詳細に説明する
と、図３および図４に示すように、ブッシュ５２の内周
面であってその上側の部分には被係合溝５６が形成され
ている。そしてこの係合溝５６と係合するような鋼球５
７が被係合溝５６に形成されている。そして鋼球５７は
ばね５８によって半径方向外周側に押圧されている。ま
た鋼球５７の下端側はばね受け５９によって受けられて
いる。ばね受け５９は圧縮コイルばね６０によって上方
へ付勢されている。ばね６０の下端側はばね受け６１に
よって受けられるようになっている。またこのブッシュ
５２は止め輪６２によってパレット５０のほぼ中央部に
形成されている貫通孔に係止されるようになっている。

【００２０】以上のような構成において、エアシリンダ
２０の上端側のジョイント２５を通って圧縮空気をシリ
ンダ２０内に供給すると、ピストン２１が下方へ押され
ることになり、ロッド３０が下方に移動する。このとき
にロッド３０にドッグピン４２を介して連結されている
スリーブ４６も下方に移動する。

【００２１】ロッド３０が下方へ移動すると、ロッド３
０の下端の押圧ピン３１のテーパ部３２が３つの鋼球３
３を外周側へ押圧し、チャック３６の小孔３７から外側
へ押出す。なおこの小孔３７の直径は、鋼球３３の直径
よりも僅かに小さくなっているために、鋼球３３が小孔
３７から完全に飛出すことがなく、外周部の一部が突出
すのに止まる。

【００２２】上記の動作とは逆に、ジョイント２６を通
してシリンダ２０内に下方から圧縮空気を供給すると、
ピストン２１が上方へ押されるようになり、ロッド３０
が上昇する。すると押圧ピン３１のテーパ部３２による
鋼球３３の押圧動作が解除されるようになり、これによ
って鋼球３３はフリーな状態になる。またドッグピン４
２を介してロッド３０に連結されているスリーブ４６も
上昇して元の位置に戻ることになる。

【００２３】このようなエアシリンダ２０を組込んだチ
ャック装置によるパレット５０のチャック動作について
説明する。まずロボットアームの移動によってこのチャ
ック装置の３個の鋼球３３を内部に有するチャック３６
を図４に示すパレット５０のブッシュ５２の内側の穴に
挿入する。

【００２４】このときにパレット５０のブッシュ５２の
上部開口を閉塞している蓋板５３はチャック３６に押さ
れて穴の中ほどまで下降する（図５参照）。そしてエア
シリンダ２０にジョイント２５を通して上方から圧縮空
気を供給すると、ピストン２１とともにロッド３０が下
降し、押圧ピン３１のテーパ部３２によって鋼球３３が
外周側へ押出され、パレット５０のブッシュ５２の被係
合溝５６に係合される。なおこのときにドッグピン４２
を介してロッド３０と連結されているスリーブ４６はロ
ッド３０とともに下降し、パレット５０のブッシュ５２
の上面を下向きに押圧することになる。

【００２５】このように３個の鋼球３３がパレット５０
のブッシュ５２の内周面に形成されている被係合溝５６
に係合されることによって、このパレット５０はロボッ
トハンドにしっかり把持されるようになる。

【００２６】以上のような把持動作の際に、ロッド３０
が下方に移動すると、ドッグピン４２がセンサ４３の間
から離脱するために、センサ４３は遮光状態から透過光
状態になり、このような状態の変化によって把持が確認
されることになる。

【００２７】このようなチャック装置によってチャック
されるパレット５０の上面には、把持のための突起がな
いことから、パレット５０の上面の多数の凹部５１によ
り多くの部品を配列することが可能になる。また突起が
ないために、振動によって部品の振込みを行ない、凹部
５１内に部品を収納する際に悪影響を及ぼすことがな
い。

【００２８】またロボット用ハンドがパレット５０から
部品を取上げる際に、突起によって干渉されることがな
く、ハンドの設計および部品の整列配列の設計が容易に
なる。

【００２９】またこのようなパレット５０はチャック用
ブッシュ５２の上端に蓋板５３が設けられており、この
ブッシュ５２の内部に微小な部品が落込むことが防止さ
れる。またロッド１３が軸受けブッシュ１２内を摺動可
能に移動されるようになっており、このようなハンドの
伸縮機構によって上下方向の障害物を回避することが可
能になる。また高さ方向の検知が、ドッグピン１８とセ
ンサ１９とによって行なわれるようになる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように第１の発明は、部品を収納
保持したパレットをチャック装置によって移動するよう
にしたチャック式パレット装置において、パレットの所
定の位置に中空の筒体から成るチャック用ブッシュを埋
設し、該チャック用ブッシュの内周面に周方向に延びる
溝から成る被係合部を設け、チャック装置の先端部にロ
ッド状のチャック部を設けるとともに、該チャック部に
半径方向に出没自在な係合部を設け、チャック部をチャ
ック用ブッシュ内に挿入して係合部を半径方向に突出さ
せて被係合部に係合させるようにし、しかもチャック用
ブッシュの上端部に蓋体を設け、チャック部をチャック
用ブッシュに挿入すると蓋体がブッシュの中に押込まれ
るようにしたものである。

【００３１】従ってパレットの互いに対向する２辺を把
持したり、パレットに設けられている突起部を把持した
りすることなくパレットのチャックが可能になる。しか
もパレットの上面には突起が形成されることがないため
に、多くの部品をパレット上に配列することが可能にな
るとともに、振動によってパレットの凹部内に部品を振
込む際に、悪影響を及ぼすことがなくなる。またパレッ
トの所定の位置に中空の筒体から成るチャック用ブッシ
ュを埋設するようにし、このようなチャック用ブッシュ
を利用してチャック部によってパレットのチャックを行
なうようにしている。従ってパレットの強度や材質や寸
法にかかわらず、チャック用ブッシュによってチャック
装置のとくにパレット側の強度を所望の値に設定するこ
とが可能になる。従ってパレットの材質、形状、強度等
の影響を受けることなくチャック用ブッシュとチャック
部とによって確実にパレットのチャックを行なうことが
可能になる。またパレットのチャック用ブッシュの上部
開口が蓋体によって閉じられるようになっているため
に、少なくとも上記チャック用ブッシュ内にチャック部
を挿入する前の状態においては、このパレットのチャッ
ク用ブッシュの上部開口が蓋体によって閉じられること
になり、このパレットの凹部内に振動によって部品を収
納して配列する場合に、チャック用ブッシュの中に小さ
な部品が侵入することが蓋体によって防止される。

【００３２】第２の発明は、部品を収納保持したパレッ
トをチャック装置によって移動するようにしたチャック
式パレット装置において、パレットの所定の位置に中空
の筒体から成るチャック用ブッシュを埋設し、該チャッ
ク用ブッシュの内周面に周方向に延びる溝から成る被係
合部を設け、チャック装置の先端部にロッド状のチャッ
ク部を設けるとともに、該チャック部に半径方向に出没
自在な係合部を設け、チャック部をチャック用ブッシュ
内に挿入して係合部を半径方向に突出させて被係合部に
係合させるようにし、しかもチャック用ブッシュの上端
に蓋体を設けるとともに、付勢手段によって蓋体がチャ
ック用ブッシュの入口部分を閉塞するように付勢し、チ
ャック部をチャック用ブッシュに挿入すると蓋体がブッ
シュの中に押込まれ、チャック用ブッシュからチャック
部を離脱させると蓋体が復動してチャック用ブッシュの
入口部分を閉塞するようにしたものである。従ってチャ
ック動作が行なわれていない通常の場合には、ブッシュ
の入口部分が蓋体によって閉じられるようになり、この
ためにブッシュの中に部品が落込むことがなくなる。従
って振動によってパレットの凹部内に部品を振込む際に
も、チャック用ブッシュの中に部品が侵入することが防
止されるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】チャック装置の全体の構造を示す縦断面図であ
る。

【図２】パレットの外観を示す斜視図である。

【図３】パレットの縦断面図である。

【図４】パレットに埋設されたブッシュの要部拡大断面
図である。

【図５】チャックによるパレットのチャック動作を示す
要部縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 取付けベース １１ フランジ １２ 軸受けブッシュ １３ ロッド １４ 凹部 １５ ばね １８ ドッグピン １９ センサ ２０ シリンダ ２１ ピストン ２３、２４ 小孔 ２５、２６ ジョイント ２９ ボルト ３０ ピストンロッド ３１ 押圧ピン ３２ テーパ部 ３３ 鋼球 ３６ チャック ３７ 小孔 ３８ 基端側筒状部 ３９ フランジ ４２ ドッグピン ４３ センサ ４４ 取付け板 ４５ 開口 ４６ スリーブ ５０ パレット ５１ 部品用凹部 ５２ チャック用ブッシュ ５３ 蓋板 ５６ 被係合溝 ５７ 鋼球 ５８ ばね ５９ ばね受け ６０ 圧縮コイルばね ６１ ばね受け ６２ 止め輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−20071（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−117087（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−126387（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−2869（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−74242（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25J 15/08 B65D 19/00 - 19/44

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部品を収納保持したパレットをチャック装
   置によって移動するようにしたチャック式パレット装置
   において、 パレットの所定の位置に中空の筒体から成るチャック用
   ブッシュを埋設し、該チャック用ブッシュの内周面に周
   方向に延びる溝から成る被係合部を設け、 チャック装置の先端部にロッド状のチャック部を設ける
   とともに、該チャック部に半径方向に出没自在な係合部
   を設け、 前記チャック部を前記チャック用ブッシュ内に挿入して
   前記係合部を半径方向に突出させて前記被係合部に係合
   させるようにし、 しかも前記チャック用ブッシュの上端部に蓋体を設け、
   前記チャック部を前記チャック用ブッシュに挿入すると
   前記蓋体が前記ブッシュの中に押込まれるようにしたこ
   とを特徴とするチャック式パレット装置。
2. 【請求項２】部品を収納保持したパレットをチャック装
   置によって移動するようにしたチャック式パレット装置
   において、 パレットの所定の位置に中空の筒体から成るチャック用
   ブッシュを埋設し、該チャック用ブッシュの内周面に周
   方向に延びる溝から成る被係合部を設け、 チャック装置の先端部にロッド状のチャック部を設ける
   とともに、該チャック部に半径方向に出没自在な係合部
   を設け、 前記チャック部を前記チャック用ブッシュ内に挿入して
   前記係合部を半径方向に突出させて前記被係合部に係合
   させるようにし、 しかも前記チャック用ブッシュの上端に蓋体を設けると
   ともに、付勢手段によって前記蓋体が前記チャック用ブ
   ッシュの入口部分を閉塞するように付勢し、前記チャッ
   ク部を前記チャック用ブッシュに挿入すると前記蓋体が
   前記ブッシュの中に押込まれ、前記チャック用ブッシュ
   から前記チャック部を離脱させると前記蓋体が復動して
   前記チャック用ブッシュの入口部分を閉塞するようにし
   たことを特徴とするチャック式パレット装置。