JP3225052U - 反転ピックアンドプレース装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを表裏反転させて移載することができ、構造が簡単で、大型化せず設置の自由度が高く、コストがさほど増加しない反転ピックアンドプレース装置を提供する。【解決手段】反転ピックアンドプレース装置は、逆Ｕ字状の溝カム４と、溝カムに係入されて、溝カムに沿って変位しうる２つのカムフォロア５と、２つのカムフォロアに取り付けられ、２つのカムフォロアと共に溝カムに沿って変位しうるとともに、２つのカムフォロアが溝カムの一端部にあるときと他端部にあるときとで２つのカムフォロアの相対位置関係が変わることにより、上下反転する出力部材６と、出力部材を駆動して出力部材及びカムフォロアの変位を起こさせる駆動装置と、出力部材に取り付けられて、ワークＷを掴んだり放したりするチャック１３とを含み構成されている。【選択図】図５

Description

本考案は、ワークを表裏反転させて、ある位置から別の位置に移載する反転ピックアンドプレース装置に関するものである。

ピックアンドプレース装置は、出力部材に取着したチャックによりワークをある位置で掴み、出力部材を駆動することによりワークを別の位置に移動させて、該位置でチャックからワークを放すことにより、移載を行う。

出力部材の駆動構造としては、出力部材に設けたカムフォロアをＵ字状の溝カムに嵌合させ、軸を中心に揺動するレバーにより出力部材を駆動する構造が知られており（特許文献１）、本出願人はＵ字状の溝カムの改良案を提案している（特許文献２）。

しかし、上記のピックアンドプレース装置は、ワークを表裏反転させて移載するものではなかった。

そのため、ワークを表裏反転させて移載したい場合には、出力部材に対してチャックを上下反転させる機構及び駆動装置を別途設ける必要があり、構造が複雑になる、大型化して設置の自由度が低くなる、コストが大きく増加する、等の問題があった。

実開昭６３−１２０７５０号公報 特開２００８−２７３７０３号公報

そこで、本考案の目的は、ワークを表裏反転させて移載することができるだけでなく、構造が簡単で、大型化せず設置の自由度が高く、コストがさほど増加しない反転ピックアンドプレース装置を提供することにある。

本考案の反転ピックアンドプレース装置は、
逆Ｕ字状の溝カムと、
溝カムに係入されて、溝カムに沿って変位しうる２つのカムフォロアと、
２つのカムフォロアに取り付けられ、２つのカムフォロアと共に溝カムに沿って変位しうるとともに、２つのカムフォロアが溝カムの一端部にあるときと他端部にあるときとで２つのカムフォロアの相対位置関係が変わることにより、上下反転する出力部材と、
出力部材を駆動して該出力部材及びカムフォロアの変位を起こさせる駆動装置と、
出力部材に取り付けられて、ワークを掴んだり放したりするチャックと
を含み構成されていることを特徴とする。

［作用］
２つのカムフォロアが溝カムの一端部にあるときと他端部にあるときとで２つのカムフォロアの相対位置関係が変わることにより、出力部材とそれに取り付けられたチャックとが上下反転し、チャックはワークを表裏反転して移載する。よって、チャックを上下反転させる機構及び駆動装置をカム機構以外に別途設ける必要がないため、構造が簡単で、大型化せず設置の自由度が高く、コストがさほど増加しない。

本考案の反転ピックアンドプレース装置は、ワークを表裏反転させて移載することができ、構造が簡単で、大型化せず設置の自由度が高く、コストがさほど増加しないという優れた効果を奏する。

図１は、実施例の反転ピックアンドプレース装置の正面図である。 図２は、同装置の背面図である。 図３は、同装置の横断面図である。 図４は、同装置の縦断面図である。 図５は、同装置によるワークの反転移載の前半を示し、（ａ）はワークが第一位置にあるときの正面図、（ｂ）はワークをチャックが掴んだときの正面図、（ｃ）はワークを傾けながら持ち上げたときの正面図である。 図６は、同装置によるワークの反転移載の後半を示し、（ａ）はワークを横向きにして移動させるときの正面図、（ｂ）はワークをさらに傾けて第二位置の上方まで動かしたときの正面図、（ｃ）はワークを上下反転した状態で第二位置に移載したときの正面図である。

［１］逆Ｕ字状の溝カム
溝カムの「逆Ｕ字状」としては、特に限定されないが、半円形、半楕円形、サイクロイド形等の山形湾曲部（途中に直線部があってもよい）と、該山形湾曲部の両端から下降する２つの直線部との組み合わせ等を例示できる。
半楕円形とサイクロイド形は、本願出願人が特許文献２の請求項１，２で開示したものが好ましい。

［２］カムフォロア
カムフォロアは、特に限定されないが、出力部材に回転可能に軸着されたローラであることが好ましい。
２つのフォロアの中心間距離は、特に限定されないが、１０〜３０ｍｍが好ましい。

［３］出力部材
出力部材としては、特に限定されないが、２つのカムフォロアを取り付ける部分とチャックを取り付ける部分とを備えた最小限の大きさのものや、２つのカムフォロアを取り付ける部分と、該部分から延びるアーム部と、該アーム部の先端部のチャックを取り付ける部分とを備えたもの等を例示できる。

［４］駆動装置
駆動装置としては、特に限定されないが、逆Ｕ字状の溝カムの内方にある回動しうる軸と、基端部が軸に取り付けられ、先端部が出力部材に係合され、軸とともに回動しうるレバーと、軸を回転駆動するモータとを含み構成されている駆動装置を例示できる。

ここで、レバーは、軸と２つのカムフォロアとの距離が溝カムの位置によって変化することを吸収する吸収機構を備えていることが好ましい。吸収機構としては、リニアモーションガイドや、切欠と該切欠にスライド可能に係入された係入部材との組み合わせを例示できる。

［５］チャック
チャックとしては、特に限定されないが、平行開閉形チャック、回転移動形チャック等を例示できる。

図１〜図６に示す実施例の反転ピックアンドプレース装置１について説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状、寸法、構成等を任意に変更して実施することもできる。

本実施例の反転ピックアンドプレース装置１は、
支柱２と、
支柱２の上に支持されたケース３と、
逆Ｕ字状の溝カム４と、
溝カム４に係入されて、溝カム４に沿って変位しうる２つのカムフォロア５と、
２つのカムフォロア５に取り付けられ、２つのカムフォロア５と共に溝カム４に沿って変位しうるとともに、２つのカムフォロア５が溝カム４の一端部（後述する第一直線部４ａの下端部）にあるときと他端部（後述する第二直線部４ｃの下端部）にあるときとで２つのカムフォロア５の相対位置関係が変わることにより、上下反転する出力部材６と、
出力部材６を駆動して該出力部材６及びカムフォロア５の前記変位を起こさせる駆動装置７と、
出力部材６に取り付けられて、ワークＷを掴んだり放したりするチャック１３と
を含み構成されている。

ケース３は、周壁とその背面側を閉じる縦壁とからなり、正面開口と、出力部材６を逃がす側面開口とを有する。正面開口には蓋３ａが取着され、蓋３ａは出力部材６を逃がすように形成されている。

逆Ｕ字状の溝カム４は、ケース３の縦壁の内面に、カムフォロア５を適当なクリアランスをもって係入できる幅で凹設されており、不動である。本実施例の逆Ｕ字状の溝カム４は、半楕円からなる山形湾曲部４ｂと、山形湾曲部４ｂの一端から垂直下向きに延びる第一直線部４ａと、山形湾曲部４ｂの他端から垂直下向きに延びる第二直線部４ｃとを含むものである。図示例の半楕円の楕円率（短径ｂ／長径ａ）は０．３〜０．８（図示例は０．５）であり、垂直長／水平長（ｂ／２ａ）比は０．１５〜０．４（図示例は約０．２５）である。

出力部材６は、２つのカムフォロア５を取り付ける後部分６ａとチャック１３を取り付ける前部分６ｂとを同軸上に備えた最小限の大きさのものであり、両部分どうしは相対変位しないように固着されている。

２つのカムフォロア５は、出力部材６の背面側に回転可能に軸着された例えば直径８ｍｍのローラである。２つのカムフォロア５の中心間距離は、例えば１６ｍｍである。

駆動装置７は、ケース３の縦壁における逆Ｕ字状の溝カム４の内方位置（半楕円部の下方であって第一直線部４ａと第二直線部４ｃとの中間の位置）にベアリングにより回動可能に取り付けられた軸８と、基端部が軸８の前端部に取り付けられ、先端部が出力部材６にベアリングにより回動可能に係合され、軸８とともに回動しうるレバー９と、軸８の後端部をベベルギヤ機構１０を介して回転駆動するモータ１１（好ましくはステッピングモータ）とを含み構成されている。

レバー９は、軸８と２つのカムフォロア５との距離が溝カム４の位置によって変化することを吸収する吸収機構を備えている。吸収機構は、軸８の前端部に取り付けられたリニアレール１２ａと、レバー９に取り付けられてリニアレール１２ａに沿ってスライドするスライダ１２ｂとからなるリニアモーションガイド１２（ＬＭガイド）である。

チャック１３は、平行開閉形チャックであり、２つのカムフォロア５が溝カム４の第一直線部４ａの下端部にあるときと第二直線部４ｃの下端部にあるときに、横方向に開閉する姿勢となるように、出力部材６の前部分６ｂに取り付けられている。

以上のように構成された反転ピックアンドプレース装置１を使用して、図４及び図５（ａ）に示すように、作業台上の第一位置Ｐ１にあるワークＷを表裏反転させて第二位置Ｐ２に移載する動作例を、図５（ｂ）〜図６（ｃ）を参照して説明する。

まず、図５（ｂ）のように、溝カム４の第一直線部４ａの下端部に２つのカムフォロア５がくるように出力部材６が下降したときに、２つのカムフォロア５は垂直に並ぶ相対位置関係となり、チャック１３は横方向に開閉する姿勢となって第一位置Ｐ１にあるワークＷを掴む。

次に、モータ１１が回転すると、レバー９が軸８を中心に回動して出力部材６を押圧し、図５（ｃ）のように２つのカムフォロア５が第一直線部４ａを上昇して山形湾曲部４ｂに移るとき、２つのカムフォロア５は傾斜して並び、チャック１３はワークＷを傾けながら持ち上げる。

さらにモータ１１が回転し、図６（ａ）のように２つのカムフォロア５が山形湾曲部４ｂの中央部に移るとき、２つのカムフォロア５は水平に並び、チャック１３はワークＷを横向きにして移動する。

さらにモータ１１が回転し、図６（ｂ）のように２つのカムフォロア５が第二直線部４ｃに移るとき、２つのカムフォロア５は傾斜して並び、チャック１３はワークＷをさらに傾けながら降ろし始める。

さらにモータ１１が回転し、図６（ｃ）のように２つのカムフォロア５が第二直線部４ｃの下端部にきたとき、２つのカムフォロア５は図５（ｂ）とは上下逆で垂直に並ぶ相対位置関係となり、チャック１３はワークＷを上下反転した状態で第二位置Ｐ２に放し載置する。

なお、モータ１１を逆回転させると、図６（ｃ）の状態から図５（ｂ）の状態に戻すことができる。

本実施例に係る反転ピックアンドプレース装置１によれば、２つのカムフォロア５が溝カム４の一端部にあるときと他端部にあるときとで２つのカムフォロア５の相対位置関係が変わることにより、出力部材６とそれに取り付けられたチャック１３とが上下反転し、チャック１３はワークＷを表裏反転して移載する。よって、チャック１３を上下反転させる機構及び駆動装置７をカム機構以外に別途設ける必要がないため、構造が簡単で、大型化せず設置の自由度が高く、コストがさほど増加しない。

なお、本考案は前記実施例に限定されるものではなく、例えば次のように、考案の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することができる。
（１）出力部材６から（図５（ｂ）の状態で左方向に延びる）アーム部（図示略）を延ばし、該アーム部の先端部のチャック１３を取り付けること。
（２）吸収機構として、リニアモーションガイドに代えて、レバー９の先端に切欠（図示略）を形成し、該切欠に出力部材６をスライド可能に係入させる（係入部材として働く）機構とすること。

１ 反転ピックアンドプレース装置
２ 支柱
３ ケース
３ａ 蓋
４ 溝カム
４ａ 第一直線部
４ｂ 山形湾曲部
４ｃ 第二直線部
５ カムフォロア
６ 出力部材
６ａ 後部分
６ｂ 前部分
７ 駆動装置
８ 軸
９ レバー
１０ ベベルギヤ機構
１１ モータ
１２ リニアモーションガイド
１２ａ リニアレール
１２ｂ スライダ
１３ チャック
Ｗ ワーク
Ｐ１ 第一位置
Ｐ２ 第二位置

Claims (5)

1. 逆Ｕ字状の溝カム（４）と、
   溝カム（４）に係入されて、溝カム（４）に沿って変位しうる２つのカムフォロア（５）と、
   ２つのカムフォロア（５）に取り付けられ、２つのカムフォロア（５）と共に溝カム（４）に沿って変位しうるとともに、２つのカムフォロア（５）が溝カム（４）の一端部にあるときと他端部にあるときとで２つのカムフォロア（５）の相対位置関係が変わることにより、上下反転する出力部材（６）と、
   出力部材（６）を駆動して該出力部材（６）及びカムフォロア（５）の変位を起こさせる駆動装置（７）と、
   出力部材（６）に取り付けられて、ワーク（Ｗ）を掴んだり放したりするチャック（１３）と
   を含み構成されていることを特徴とする反転ピックアンドプレース装置。
2. カムフォロア（５）は、出力部材（６）に回転可能に軸着されたローラである請求項１記載の反転ピックアンドプレース装置。
3. 駆動装置（７）は、逆Ｕ字状の溝カム（４）の内方にある回動しうる軸（８）と、基端部が軸（８）に取り付けられ、先端部が出力部材（６）に係合され、軸（８）とともに回動しうるレバー（９）と、
   軸（８）を回転駆動するモータ（１１）とを含み構成されている請求項１又は２記載の反転ピックアンドプレース装置。
4. レバー（９）は、軸（８）と２つのカムフォロア（５）との距離が溝カム（４）の位置によって変化することを吸収する吸収機構（１２）を備えている請求項３記載の反転ピックアンドプレース装置。
5. 吸収機構（１２）は、リニアモーションガイドである請求項４記載の反転ピックアンドプレース装置。

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