JP3405377B2 - ワークのハンドリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、積上げるにつれて、
左右いずれかの方向に傾いていく形状特性を有するワー
クのハンドリング装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】積上げ可能なワーク、例えば、自動車の
フューエルタンクの下半分を構成するパネル２は、図５
のように積上げられ、多軸ロボット３１によってその上
端から順番に１つずつ取出される。 【０００３】この多軸ロボット３１は、アームＡの先端
にバキューム式の吸引チャック３２を有し、この吸引チ
ャック３２でパネル２を吸着し搬送する。 【０００４】パネル２の側壁部は、左右非対称となって
いるため、多数のパネル２を積上げると右又は左方向に
やや傾斜する。 【０００５】このため、吸引チャック３２で、常にパネ
ル２の中央部を吸着するには、パネル２を吸着搬送する
たびにアームＡを左右方向に少しずつシフトさせつつ降
下させる必要がある。 【０００６】このときのアームＡの移動量は、標準的な
１つのワークの側壁部の傾きと厚みに基づいて計算によ
って定められ、予めプログラムを組んで多軸ロボット３
１に入力されている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかし、個々のワーク
の寸法誤差にはバラツキがあり、かつ、ワークを多数積
上げていくと、この誤差が累積されて計算上の積上げワ
ーク群の高さと現実のワーク群の高さとの間にかなり大
きな誤差が生じる場合がある。 【０００８】そのため、上述した多軸ロボットのアーム
を予め入力された移動量だけ、シフトさせながら降下さ
せても、吸引チャックでワークの中央部を吸着できない
場合がある。 【０００９】さらに、側壁部の傾斜角度が異なる他種の
ワークを同じ吸引チャックで吸着するためには、改めて
プログラムを多軸ロボットに入力し直す必要があった。 【００１０】この発明は、このような問題点を解決すべ
く提案されたもので、ワークの寸法誤差による上下及び
左右方向の変動量を簡易な構成で是正し、特定方向に傾
斜したワーク群の上端のワークを常に定位置で確実に支
持でき、しかも側壁部の傾斜角度が異なる他種のワーク
にも迅速に対応できる、ワークのハンドリング装置を新
たに提供することを目的としている。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、特定方向に傾斜して積上げられたワーク群を
載置する昇降可能かつ水平移動可能な昇降台と、前記ワ
ーク群の側方の所定位置に固定され、前記ワーク群の上
端のワークが所定高さ位置まで上昇したことを検出する
高さセンサと、前記昇降台を昇降駆動し、前記高さセン
サからの検出信号に基づいて上昇駆動を停止する駆動手
段と、この駆動手段によって、所定の高さ位置まで上昇
した前記上端のワークを定位置で支持するチャック機構
と、前記昇降台あるいは昇降台に隣接した箇所に取付け
られ、前記ワーク群の中心線上に前記チャック機構がく
るように、チャック機構あるいは昇降台の水平方向の位
置決めを行なう当て板と、から構成されている。 【００１２】 【作用】まず、チャック機構によるワークのチャック位
置を、チャック機構を保持する多軸ロボットなどにティ
ーチングする。このティーチングするチャック位置の高
さ方向位置は、高さセンサが検出する上端のワークのチ
ャックされる部位の高さ方向位置であり、チャック位置
の水平方向位置は、チャック機構の一部が当て板をやや
押圧した状態の所定の水平方向位置である。このように
多軸ロボットなどをティーチングしておいて、ワークを
所定高さまで積上げた昇降台を駆動手段によって上昇さ
せる。高さセンサが上端のワークを検出すると、駆動手
段が自動的に停止すると共に、チャック機構がティーチ
ングに基づいて下降して、上端のワークと当接する。チ
ャック機構あるいは昇降台は、さらに水平移動して当て
板をやや押圧し、この状態でチャック機構がチャック作
動して上端のワークを支持する。 【００１３】このときのワークに対するチャック機構の
支持位置は、ワークの積上げ間隔が不規則であっても、
高さセンサによってワークが上昇する高さ位置と、チャ
ック機構が降下する高さ位置とが正確に一致するため、
ほとんどズレが生じない。 【００１４】また、チャック機構の水平方向位置に関し
ても、チャック機構あるいは昇降台の一部を当て板に当
てて精度出しをするために同様にズレがほとんど生じな
い。 【００１５】上端のワークがチャック機構で取上げられ
ると、高さセンサがワークを検出しなくなり、駆動手段
が再び駆動され、一つ下のワークが高さセンサで検出さ
れるまで上昇される。以後同様の作動が繰返され、ワー
クが一つずつ取上げられていく。 【００１６】 【実施例】次に、本発明に係るワークのハンドリング装
置の第１実施例を図１及び図２に基づいて説明する。 【００１７】このワークのハンドリング装置１は、図１
に示すように、フューエルタンク等のパネル（ワーク）
２を載置する昇降台３、この昇降台３を昇降させる駆動
手段６、パネル２の上端位置を検出する高さセンサ９、
及び上端のパネル２を支持するチャック機構１０等から
全体が構成される。 【００１８】昇降台３の上面は、パネル２の下面を保持
するのに最適な凹状に形成されている。その側面には、
後述するチャック機構１０のハンド部材１０ａを横方向
から当接させる当て板５が固定されている。当て板５
は、パネル群２…の傾斜角度と同じ傾斜角度を有し、し
たがって傾斜したパネル群２…の中心線Ｏと、平行な位
置関係を有している。また、昇降台３の下面にはＬ型金
具４が取付けられている。このＬ型金具４は水平部４ａ
と垂直部４ｂとから構成される。 【００１９】駆動手段６は、駆動モータ６ａによって回
転されるボールねじ６ｂと、このボールねじ６ｂに螺合
されたナット６ｃ等から構成される。このナット６ｃに
は、上記Ｌ型金具４の水平部４ａが図１中左右方向に摺
動自在に取付けられている。また、ナット６ｃとＬ型金
具４の垂直部４ｂとの間には、圧縮コイルバネ８が取付
けられている。 【００２０】高さセンサ９は、昇降台３上のパネル群２
…に隣接する空間に配設され、例えば、レーザ光を利用
した近接スイッチ等を使用できる。 【００２１】チャック機構１０は、多軸ロボットのアー
ムＡの先端に固定されたハンド部材１０ａと、図示しな
い真空ポンプに接続され、かつハンド部材１０ａから下
方に突出た吸引チャック１０ｃとから構成される。 【００２２】このハンド部材１０ａは、図１に示すよう
に、その下端の当接部１０ｂを上記当て板５に当接させ
たときに、吸引チャック１０ｃの中央部が常に昇降台３
上のパネル群２…の中心線Ｏ上にくるように、略弓型に
屈曲形成されている。 【００２３】次に、このワークのハンドリング装置１の
作用について説明する。まず、チャック機構１０がパネ
ル２を吸着する位置をティーチングする。 【００２４】すなわち、吸引チャック１０ｃの下面位置
を高さセンサ９で検出するパネル２の中央部の上面位置
（図１中、定位置Ｐ）に合わせ、ハンド部材１０ａの当
接部１０ｂの位置を当て板５に押圧可能な位置に合わせ
る。 【００２５】所定数のパネル２を昇降台３の上面に積上
げた後、駆動モータ６ａによってボールねじ６ｂを回転
させると、昇降台３がナット６ｃ及びＬ型金具４と共に
上昇する。 【００２６】高さセンサ９が、昇降台３に積上げられた
パネル群２…の上端のパネル２を検出すると、その検出
信号が駆動モータ６ａに伝達されて駆動モータ６ａが停
止する。このとき、上端に位置するパネル２の中央部の
高さは定位置Ｐにあり、この定位置Ｐに向けて吸引チャ
ック１０ｃが下降する。 【００２７】次いで、ハンド部材１０ａが水平移動して
当て板５を押圧し、Ｌ型金具４がナット６ｃに対して左
右方向に微動する。Ｌ型金具４が圧縮コイルバネ８をや
や圧縮した状態になると、吸引チャック１０ｃの中央部
がパネル群２…の中心線Ｏ上に配置される。 【００２８】こうして、吸引チャック１０ｃが上端のパ
ネル２の中央部を定位置Ｐで確実に吸着支持することが
でき、これを別の組付ラインまで搬送していく。 【００２９】上端のパネル２が吸引チャック１０ｃで取
り上げられると、高さセンサ９がパネル２を検出しなく
なるので駆動モータ６ａが再び駆動されて、昇降台３が
上昇する。図２に示すように、一つ下のパネル２の上端
が高さセンサ９で検出されると、駆動モータ６ａが再び
停止する。 【００３０】以後は上述した作動が反復され、各パネル
２が上から１つずつ吸着搬送されていく。 【００３１】本実施例によれば、各パネル２の上端を高
さセンサ９で確認することにより高さ方向の精度を出
し、ハンド部材１０ｂを当て板５に当てて水平方向の精
度を出すため、パネル２の積上げ間隔が不規則であって
も各パネル２を吸引チャック１０ｃによって高い精度で
確実に吸着することができる。 【００３２】次に、第２実施例を、図３に基づいて説明
する。このワークのハンドリング装置１１は、当て板５
を昇降台３の側面に軸１２を中心として回動自在に取付
け、所定角度に固定可能に構成したものである。その他
の構成は第１実施例と同様であるので説明を省略する。 【００３３】本実施例によれば、吸着するパネル群２…
の傾斜角度に応じて当て板５の傾斜角度を調整できるた
め、異種のパネルごとに昇降台３及び当て板５を別途準
備する必要がない。その他の作用及び効果は第１実施例
と同様である。 【００３４】次に、第３実施例を、図４に基づいて説明
する。このワークのハンドリング装置２１は、昇降台３
と当て板５とを別体とし、当て板５を軸２２を中心とし
てその傾斜角度の調整ができるように構成している。ま
た、ナット６ｃとＬ型金具４の垂直部４ｂとの間に取付
けた圧縮コイルバネ８によって、昇降台３を常に当て板
５に当接させている。さらに、ハンド部材１０ａを省略
し、吸引チャック１０ｃをアームＡの下方に突出して取
付けている。センサ９等の構成は第１実施例と同様であ
るので説明を省略する。 【００３５】本実施例では、当て板５の傾斜角度を昇降
台３上のパネル２の傾斜角度と同角度に調整し、吸引チ
ャック１０ｃでパネル２を吸着する度に昇降台３を当て
板５に沿って斜め上方に移動させる。本実施例によれ
ば、吸引チャック１０ｃを水平方向に移動させる必要が
ないので、上記実施例よりも一層簡易かつ迅速にパネル
２を上端のものから順番に吸着搬送していくことができ
る。 【００３６】なお、上記各実施例で使用する吸引チャッ
ク１０ｃは、パネル２を支持できる構成であれば、上記
構成に限定されない。例えばシリンダ等によって開閉す
る一対の把持爪や電磁石等を使用してもよい。 【００３７】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワークの寸法誤差の如何にかかわらず、ワーク群の上端
に位置するワークを所定高さ位置まで上昇させ、かつ、
チャック機構をワーク群の中心線上に正確に案内できる
ため、各ワークの中央部を確実に支持できる。 【００３８】さらに、傾斜角度が異なる異種のワークに
ついても、当て板の傾斜角度をワークの傾斜角度に対応
させるだけでよいためハンドリング装置の汎用化が図
れ、量算による低コスト化を達成できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】第１実施例を示し、昇降台にパネルを所定高さ
まで積上げた状態の正面図。 【図２】第１実施例を示し、パネルを積上げた昇降台を
所定高さまで上昇させた状態の正面図。 【図３】第２実施例に使用する昇降台の正面図。 【図４】第３実施例の正面図。 【図５】従来例の正面図。 【符号の説明】 １，１１，２１ ワークのハンドリング装置 ２ ワーク ３ 昇降台 ５ 当て板 ６ 駆動手段 ９ 高さセンサ １０ チャック機構

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】特定方向に傾斜して積上げられたワーク群
   を載置する昇降可能かつ水平移動可能な昇降台と、 前記ワーク群の側方の所定位置に固定され、前記ワーク
   群の上端のワークが所定高さ位置まで上昇したことを検
   出する高さセンサと、 前記昇降台を昇降駆動し、前記高さセンサからの検出信
   号に基づいて上昇駆動を停止する駆動手段と、 該駆動手段によって、所定の高さ位置まで上昇した前記
   上端のワークを定位置で支持するチャック機構と、 前記昇降台あるいは昇降台に隣接した箇所に取付けら
   れ、前記ワーク群の中心線上に前記チャック機構がくる
   ように、チャック機構あるいは昇降台の水平方向の位置
   決めを行なう当て板と、 から構成されたワークのハンドリング装置。