JP3239018B2 - 自動ラッキング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型のワークをワーク
保持爪を備えためっき用治具に自動的に装着することが
できる自動ラッキング装置に関するものであり、特にワ
ーク保持爪を挿入して内側からワークを保持させること
ができる穴を備えたワークのための自動ラッキング装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】めっき工程において最も人手がかかるラ
ッキング工程（めっき用治具へのワーク掛け工程）は、
屈伸を伴う作業姿勢を強制されるうえに、先鋭な治具の
先端やワークのエッジ等により身体を損傷する危険があ
る。このために、この作業を自動的に行わせるための自
動ラッキング装置の開発が求められている。

【０００３】従来、セラミック基板、ＩＣリードフレー
ム、ナット、バンパー、ピストンロッド等の各種のワー
クについて、自動ラッキング装置が開発されてきた。し
かしこれらはいずれもそのワーク毎の専用機であって、
汎用性を持たせたものは非常に高価となるために殆ど実
用化されるに到っていない。また多少なりとも汎用性を
持たせたものであっても、ワークの形状が多少でも変化
すると対応することができず、また治具のばらつきによ
りしばしば動作が停止したりめっき用治具のワーク保持
爪を変形させてしまう問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、ワーク保持爪を挿入して内側から
ワークを保持させることができるような穴を持つという
条件を満足すれば、外形状が多少変化しても支障なくめ
っき用治具への自動ラッキングを行わせることができる
汎用性に優れた自動ラッキング装置を提供するために完
成されたものである。また本発明の他の目的は、ワーク
のサイズやめっき用治具のワーク保持爪のピッチ等の変
化にも容易に対応することができ、かつめっき用治具の
ワーク保持爪の位置のばらつきにも対応することができ
る経済性に優れた自動ラッキング装置を提供することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、ワークの穴に挿入されるワーク
保持爪を持つめっき用治具の昇降機構を備えたベースマ
シンと、このベースマシンのレール上に前記ワーク保持
爪と対応させて取り付けられたラッキングモジュールと
からなり、ラッキングモジュールはワーク供給用マガジ
ンと、ワーク移送機構と、ワーク保持爪を開閉する爪開
閉機構とを備えたものであることを特徴とするものであ
る。

【０００６】なお、ベースマシンがめっき用治具のワー
ク保持爪に対応させてラッキングモジュールを位置決め
するラッキングモジュール位置決め機構を有するもので
あることが好ましく、またラッキングモジュールがワー
ク装着トラブル時のためのエスケープ機構を備えたもの
であることが好ましい。

【０００７】

【作用】本発明の自動ラッキング装置は、ベースマシン
のレール上にめっき用治具のワーク保持爪と対応させて
ラッキングモジュールを取付けて使用するものであり、
各ラッキングモジュールのワーク供給用マガジンから供
給されるワークをワーク移送機構によって１個ずつめっ
き用治具のワーク保持爪の直下の位置まで移送する。そ
して昇降機構によってめっき用治具を下降させ、爪開閉
機構によってワーク保持爪を閉じ、更にめっき用治具を
下降させてワーク保持爪をワークの穴の内部に挿入す
る。その後、爪開閉機構によってワーク保持爪を開け
ば、ワークがワーク保持爪に自動的に装着される。

【０００８】このように、本発明の自動ラッキング装置
はワークの穴にワーク保持爪を挿入する方式を採用した
ので、外形状が多少変化しても支障なくめっき用治具へ
の自動ラッキングを行わせることができる。またラッキ
ングモジュールの数や取付け位置を変更することによ
り、ワークのサイズやめっき用治具のワーク保持爪のピ
ッチ等の変化にも容易に対応することができるので、き
わめて経済的である。

【０００９】

【実施例】以下に本発明を図示の実施例によって更に詳
細に説明する。図１は実施例の自動ラッキング装置の全
体を示す斜視図であり、１はベースマシン、２はラッキ
ングモジュール、３はめっき用治具である。ベースマシ
ン１は左右両側に垂直壁４、４を備えた箱状のもので、
これらの垂直壁４、４の上部間に水平に２本のレール
５、５が設けられている。これらのレール５、５として
は、ベアリングを内蔵したリニアガイドレールのような
ものが好ましい。

【００１０】そしてこれらのレール５、５上に、複数個
のラッキングモジュール２が取り付けられている。実施
例のめっき用治具３は５ヶ所にワーク保持爪６を有する
ものであるため、実施例ではこれに対応させて５個のラ
ッキングモジュール２が取り付けられているが、必ずし
も同数である必要はなく、極端な場合にはラッキングモ
ジュール２は１個であっても差し支えない。なお、ベー
スマシン１の左右両側の垂直壁４、４の裏側には図４に
示されるような送りネジ30が設けられており、これらの
送りネジ30、30間に設けられたワークリフトバー48を昇
降することができるようになっている。このワークリフ
トバー48の作用については後述する。

【００１１】ベースマシン１は図面の後側にめっき用治
具３の昇降機構７を備えている。この昇降機構７は、レ
ール５と平行な昇降フレーム８と、これを両端で支持す
る垂直フレーム９、９とを備えており、その全体は図示
されない送りネジにより昇降される。また各垂直フレー
ム９の上端部にはクランプシリンダ10により開閉される
クランプ爪11が設けられており、めっき用治具３の両端
部をクランプすることができる。

【００１２】なお、めっき用治具３は魚の骨状の５本の
突起を有し、その先端に上下計10対のワーク保持爪６を
備えている。このワーク保持爪６はワークＷの穴に挿入
されて内側からワークＷを保持するものであり、通常は
それ自体の弾性によって図１に示すような開いた状態を
保持しているが、後述するように外部から押圧すること
により閉じることができる。

【００１３】ベースマシン１の垂直フレーム９、９の外
側には、めっき用治具３の両端を支持して上下に反転さ
せるための反転用治具13、14が設けられている。図１の
左側に示される反転用治具13は180 度反転シリンダ15を
備え、またこれらを前後進させるための前後進用シリン
ダ16を備えている。更にその下側には昇降シリンダ17が
設けられており、これらを昇降させることができる。一
方、右側の反転用治具14は二股状のものであり、図示さ
れない昇降シリンダによって昇降される。後述するよう
に、めっき用治具３を昇降機構７のクランプ爪11から持
ち上げ、上下を反転させたうえで再びクランプ爪11に戻
すことができる。

【００１４】上記の他に、実施例のベースマシン１はラ
ッキングモジュール位置決め機構18を備えている。この
機構は上下２本の送りネジ19、20と、これらを駆動する
サーボモータ21と、上方の送りネジ19上に設けられた位
置決め用光センサ22と、下方の送りネジ20上に設けられ
たラッキングモジュール位置決めブロック23とから構成
されている。

【００１５】このラッキングモジュール位置決め機構18
は、送りネジ19によって位置決め用光センサ22を移動さ
せてめっき用治具３のワーク保持爪６の位置を検出し、
下方の送りネジ20によってラッキングモジュール位置決
めブロック23をこれと同じ位置まで移動させる。そして
ラッキングモジュール位置決めブロック23の上向きの位
置決め爪24、24を図２のように閉じることによって、ラ
ッキングモジュール２をワーク保持爪６に対応する位置
に固定する。実施例の装置はこのような動作を繰り返す
ことにより、複数のラッキングモジュール２を順次位置
決めするが、手動による位置決めを行ってもよい。

【００１６】ラッキングモジュール２は、図３に示すよ
うに断面が逆Ｌ字状のもので、その下端部にロック用マ
グネットチャック25を備えている。また図１に示すよう
に、ベースマシン１にはこのマグネットチャック25に対
応する位置に鋼鉄製の水平バー26が設けられている。こ
のため、上記のようにラッキングモジュール位置決めブ
ロック23により位置決めを行った後、ロック用マグネッ
トチャック25を操作して水平バー26に吸着させることに
よって、ラッキングモジュール２をベースマシン１に固
定することができる。なお、手動によるラッキングモジ
ュール２の位置決めを行うには、図３、図４に示される
モジュールセットレバー12を操作すればよい。このよう
にして、実施例のラッキングモジュール２はめっき用治
具３のワーク保持爪６を基準として位置決めされるの
で、ワーク保持爪６のピッチが一定でないような場合に
も正しくラッキングを行うことができる。

【００１７】図３及び図４に示すように、ラッキングモ
ジュール２はワーク供給用マガジン27と、ワーク移送機
構28と、爪開閉機構29とを備えている。本発明で取り扱
うワークＷは貫通穴または凹穴を有するものであり、実
施例では貫通穴を有する円板状のワークＷが示されてい
る。これらのワークＷは、ワーク供給用マガジン27の芯
棒に通された状態で、ラッキングモジュール２の側面に
マガジンセットレバー27a により装着される。このワー
ク供給用マガジン27の下端部には図４に示すような昇降
されるワークリフトレバー31が設けられている。このワ
ークリフトレバー31は、ベースマシン１の送りネジ30に
よって昇降されるワークリフトバー48によって持ち上げ
られ、ワークＷを１個ずつ上方に送り出す。このときの
ワークＷの送り出し高さは、センサ32によって制御され
る。

【００１８】ワーク移送機構28は門型フレーム33、33上
に水平に設けられたシリンダ34と、そのピストンロッド
の先端にブラケット35を介して水平に取り付けられた板
状アーム36と、バキュームヘッド37とを備えている。図
４に示すように、バキュームヘッド37は円板状のワーク
Ｗを吸着できる円板状のものであるが、その中央に下端
に丸みを持つ短円柱38が垂下されており、この部分がワ
ーク供給用マガジン27の垂直軸の上端の丸みの部分と接
触し、ワークＷがワーク供給用マガジン27からスムーズ
にバキュームヘッド37側に移行できる構造となってい
る。

【００１９】このワーク移送機構28は、ワーク供給用マ
ガジン27の上端から吸着したワークＷを水平に移送し、
図４に想像線で示すようにラッキングモジュール２の端
部に設けられたワークセット台39上まで移送する。な
お、ワーク供給用マガジン27をセットする際にワーク移
送機構28が邪魔になるので、シリンダ34の一端を水平ピ
ン40によって門型フレーム33に枢着し、ワーク供給用マ
ガジン27をセットする際には上方にはね上げることがで
きる構造としてある。

【００２０】ワークセット台39は、その中心にワークＷ
の穴に対応する太さのガイドピン41を備えている。この
ガイドピン41はその上端に丸みを有するもので、常時は
スプリング42によって図４に実線で示す位置まで押し上
げられているが、外部からの力を受けるとスプリング42
に抗して下降することができる。なおこのワークセット
台39は、めっき用治具３のワーク保持爪６の直下に位置
している。

【００２１】ワークセット台39に隣接する位置に、ワー
ク保持爪６を開閉する爪開閉機構29が設けられている。
この爪開閉機構29は図４、図５に示されるように、上下
方向にスライド可能な平板43に１対の開閉アーム44、44
を取付け、その先端にワーク保持爪６を外側から挟む保
持爪開閉具45、45を取り付けたものである。これらの開
閉アーム44、44は開閉用シリンダ46によって開閉するこ
とができる。

【００２２】この平板43は裏面のスプリング47により常
時上方に引き上げられているが、めっき用治具３の昇降
機構７が下降したときには、昇降機構７の下面が平板43
の上端を押圧し、めっき用治具３とともに平板43をスプ
リング47に抗して押し下げることができる。

【００２３】次に、この実施例の装置の使用方法を手順
を追って説明する。まずベースマシン１の昇降機構７
に、めっき用治具３を取り付ける。次にベースマシン１
のレール５、５上に、めっき用治具３のワーク保持爪６
に対応する複数個のラッキングモジュール２を載せたう
え、ラッキングモジュール位置決め機構18の位置決め用
光センサ22を移動させてワーク保持爪６の位置を検出
し、ラッキングモジュール位置決めブロック23によって
各ラッキングモジュール２をワーク保持爪６に対応する
位置に位置決めし、ロック用マグネットチャック25で固
定する。このとき、昇降機構７は上昇した位置にある。

【００２４】各ラッキングモジュール２のワーク供給用
マガジン27には穴付きのワークＷがセットされており、
図４に示すようにワークリフトレバー31によってワーク
Ｗを１個ずつ上方に送り出す。ワークＷはワーク移送機
構28のバキュームヘッド37により吸着され、図４に想像
線で示すようにワークセット台39上でバキュームを解除
することにより、ワークＷをワークセット台39上に載せ
る。その後、バキュームヘッド37は元の位置に復帰す
る。

【００２５】このとき、ワークＷとめっき用治具３のワ
ーク保持爪６と爪開閉機構29とは、図６に示す関係にあ
る。この状態からめっき用治具３をチャックした昇降機
構７が下降し、ワーク保持爪６が爪開閉機構29の保持爪
開閉具45、45の間に入ったとき、保持爪開閉具45、45が
図７のようにワーク保持爪６を外側から押圧し、ワーク
保持爪６を閉じる。更に昇降機構７が下降すると、爪開
閉機構29の平板43が昇降機構７によって押し下げられ、
図８のように保持爪開閉具45、45がワーク保持爪６を閉
じたままの状態でワーク保持爪６が下降し、ワークセッ
ト台39上にあるワークＷの内部に挿入される。このと
き、ワークセット台39の中心にあるガイドピン41はスプ
リング42に抗して押し下げられ、ワーク保持爪６が挿入
されることを妨げない。

【００２６】その後、爪開閉機構29の保持爪開閉具45、
45が外側に開き、ワーク保持爪６を開放する。その結
果、ワーク保持爪６はそれ自体の弾性によって開き、ワ
ークＷを内側から保持する。次に昇降機構７によりめっ
き用治具３を上昇させれば、図９のようにめっき用治具
３の下側のワーク保持爪６にワークＷが装着される。こ
のような動作は各ラッキングモジュール２において同時
に行われるので、めっき用治具３の下側の全部のワーク
保持爪６にワークＷが装着されることとなる。

【００２７】次に、ベースマシン１の反転用治具13が前
後進用シリンダ16により前進し、めっき用治具３の一端
を保持する。そしてクランプ爪11を開放した状態で昇降
シリンダ17によって反転用治具13が上昇し、同時に右側
の反転用治具14も図示されない昇降シリンダによって上
昇してめっき用治具３を昇降機構７のクランプ爪11から
持ち上げる。この状態で180 度反転シリンダ15により反
転用治具13が回転し、めっき用治具３の上下が反転され
る。その後、反転用治具13、14は下降して再びめっき用
治具３をクランプ爪11に戻す。このようにしてワークＷ
が装着された側を上側としたのち、再び前記と同様の動
作を繰り返すことにより、めっき用治具３の全部のワー
ク保持爪６にワークＷが装着される。

【００２８】なお、上記したようにワーク保持爪６がワ
ークセット台39上のワークＷの穴の内部にうまく挿入さ
れれば問題はないが、例えばワーク保持爪６の変形等の
理由により、下降したワーク保持爪６がワークＷに接触
する等のトラブルが発生する可能性がある。そこで実施
例のラッキングモジュール２には、ワーク装着トラブル
時のためのエスケープ機構が設けられている。このエス
ケープ機構は、図５に示したようにワークセット台39の
部分をボールスプリング49により図示した位置に保持し
ておき、無理な力が掛かったときにはワークセット台39
の部分が水平軸50を中心として下方に回転し、ワーク装
着トラブル時におけるめっき用治具３の損傷を防止する
ようにしたものである。このエスケープ機構が働いた場
合には、作業者がワーク保持爪６にワークＷを補充す
る。

【００２９】上記した実施例ではワークＷが貫通穴を有
する場合を示したが、ワーク保持爪６が挿入できるよう
な凹穴を有するワークＷをも装着することができる。図
10はワークＷが自動車タイヤ取付用の袋ナットである場
合を図示したもので、この場合にはワーク供給用マガジ
ン27を円筒状とし、ワークＷを外周面でガイドしつつワ
ーク移送機構28に供給するようにすればよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明の自動ラッキング装置は、次のよ
うな多くの利点がある。 ワーク保持爪をワークの穴に挿入して内側からワー
クを保持するので、外形の形状寸法の異なる各種のワー
クを扱うことができ、汎用性がある。 ワークの穴のサイズが大きくことなるような場合に
も、ワーク供給用マガジンやワーク移送機構の芯棒等の
部分的な変更のみで容易に対応することができる。 めっき用治具のワーク保持爪のピッチや数が変化し
た場合にはラッキングモジュールの移動や増減により対
応することができ、汎用性がある。 めっき用治具のワーク保持爪の位置精度不良や変形
等があっても、それに応じてラッキングモジュールの位
置決めを行えるので、実用性が高い。 エスケープ機構を設けておけば、ワーク装着トラブ
ルが発生してもめっき用治具等を損傷するおそれがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の自動ラッキング装置の斜視図である。

【図２】ラッキングモジュール位置決めブロックを示す
断面図である。

【図３】ラッキングモジュールの斜視図である。

【図４】ラッキングモジュールの断面図である。

【図５】ラッキングモジュールの平面図である。

【図６】爪開閉機構の動作を示す斜視図である。

【図７】爪開閉機構の動作を示す斜視図である。

【図８】爪開閉機構の動作を示す斜視図である。

【図９】爪開閉機構の動作を示す斜視図である。

【図１０】ワークが袋ナットである場合のラッキングモ
ジュールの斜視図である。

【符号の説明】

１ ベースマシン ２ ラッキングモジュール ３ めっき用治具 ４ 垂直壁 ５ レール ６ ワーク保持爪 ７ 昇降機構 ８ 昇降フレーム ９ 垂直フレーム 10 クランプシリンダ 11 クランプ爪 12 モジュールセットレバー 13 反転用治具 14 反転用治具 15 180 度反転シリンダ 16 前後進用シリンダ 17 昇降シリンダ 18 ラッキングモジュール位置決め機構 19 送りネジ 20 送りネジ 21 サーボモータ 22 位置決め用光センサ 23 ラッキングモジュール位置決めブロック 24 位置決め爪 25 ロック用マグネットチャック 26 水平バー 27 ワーク供給用マガジン 27a マガジンセットレバー 28 ワーク移送機構 29 爪開閉機構 30 送りネジ 31 ワークリフトレバー 32 センサ 33 門型フレーム 34 シリンダ 35 ブラケット 36 板状アーム 37 バキュームヘッド 38 短円柱 39 ワークセット台 40 水平ピン 41 ガイドピン 42 スプリング 43 平板 44 開閉アーム 45 保持爪開閉具 46 開閉用シリンダ 47 スプリング 48 ワークリフトバー 49 ボールスプリング 50 水平軸 Ｗ ワーク

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの穴に挿入されるワーク保持爪を
   持つめっき用治具の昇降機構を備えたベースマシンと、
   このベースマシンのレール上に前記ワーク保持爪と対応
   させて取り付けられたラッキングモジュールとからな
   り、ラッキングモジュールはワーク供給用マガジンと、
   ワーク移送機構と、ワーク保持爪を開閉する爪開閉機構
   とを備えたものであることを特徴とする自動ラッキング
   装置。
2. 【請求項２】 ベースマシンがめっき用治具のワーク保
   持爪に対応させてラッキングモジュールを位置決めする
   ラッキングモジュール位置決め機構を有するものである
   請求項１に記載の自動ラッキング装置。
3. 【請求項３】 ラッキングモジュールがワーク装着トラ
   ブル時のためのエスケープ機構を備えたものである請求
   項１に記載の自動ラッキング装置。