JP3498155B2 - ワーク保持方法および保持装置 - Google Patents
ワーク保持方法および保持装置Info
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Description
よび保持装置に関する。さらに詳しくは、板材が所望形
状に成形されてなるワークの保持方法および保持装置に
関する。
なるワーク、例えば航空機の胴体部分の加工は、図4に
示すように、ワークW´を保持装置S´で保持した状態
でなされる。
所定配列で配設された所要数のバキュームパッド10
1、101、…でワークW´を吸着保持するものとされ
る。また、バキュームパッド101は、様々な形状のワ
ークW´を保持できるように、上下方向に進退可能な直
動軸102に支持されてその高さ位置を調節できるよう
にされている。
1、…を所定の高さ、すなわち理想的なワークW´の形
状に対応した高さに調節した後、バキュームパッド10
1、101、…上にワークW´を載置しバキュームパッ
ド101に接続されている吸引機(図示省略)をオンし
てバキュームパッド101、101、…をワークW´に
吸着させることにより、ワークW´が保持される。
法では、図5に示すようにワークW´が変形し実形状と
理想形状とが一致していない場合には、その変形個所と
バキュームパッド101との間に隙間が生じるので、そ
の変形個所をバキュームパッド101により吸着保持す
ることができないため、ワークW´の保持が不十分にな
るという問題がある。
は、作業員がワークW´の保持状態を確認し、ワークW
´が変形しているためにワークW´を吸着保持できてい
ないバキュームパッド101が存在する場合には、作業
員がその変形個所を補修しバキュームパッド101に吸
着させているので、作業効率が悪化するという問題も生
じている。
術の課題に鑑みなされたものであって、ワークに変形が
生じている場合にもワークを確実に保持することがで
き、しかもその変形個所を自動的に発見・補修できるワ
ーク保持方法および保持装置を提供することを目的とし
ている。
は、所定配列で配設された所要数の吸着保持部材により
ワークを吸着保持するワーク保持方法であって、各吸着
保持部材とワークとの間の真空度を検出し、それら検出
された真空度に基づいて各吸着保持部材がワークを吸着
保持してるか否か判定し、前記判定によりワークを吸着
保持していないとされた吸着保持部材を、検出される真
空度がワークを吸着保持していると判定されるまでワー
クに向けて移動させることを特徴とする。
は、前記移動させた吸着保持部材を、ワークを吸着保持
させた状態で移動前の位置まで後退させるのがさらに好
ましい。
いては、前記吸着保持部材の移動量を検出し、検出され
た移動量が所定量を超えた場合に、ワークが不良品であ
ると判定されるのがさらに好ましい。
配列で配設されワークを吸着保持する所要数の吸着保持
部材と、前記吸着保持部材をワークに対して対向移動さ
せるアクチュエータとを備えてなるワーク保持装置であ
って、前記吸着保持部材とワークとの間の真空度を検出
する真空度検出手段と、制御判定部とを備え、前記制御
判定部により、前記真空度検出手段により検出された真
空度に基づいて各吸着保持部材がワークを吸着保持して
いるか否か判定し、前記判定によりワークを吸着保持し
ていなとされた吸着保持部材の接合されたアクチュエー
タが駆動させられ、当該吸着保持部材が検出される真空
度がワークを吸着保持していると判定されるまでワーク
に向けて移動させられることを特徴とする。
は、前記制御判定部により、前記移動させた吸着保持部
材にワークを吸着保持させた状態で前記アクチュエータ
が駆動させられ、前記移動させた吸着保持部材が移動前
の位置まで後退させられるのがさらに好ましい。
いては、前記吸着保持部材の移動量を検出する移動量検
出手段を備え、前記制御判定部により、前記移動量検出
手段により検出された移動量が所定量を超えた場合に、
ワークが不良品であると判定されるのがさらに好まし
い。
ークに変形が生じている場合にもワークを確実に保持す
ることができ、しかもその変形個所を自動的に発見・補
修できるため作業効率が向上する。
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。
法が適用されるワーク保持装置(以下、単に保持装置と
いう)の概略図を図1に示す。この保持装置Sは、ワー
クWが変形している場合にも確実にワークWを保持し、
しかもその変形個所を自動的に発見・補修するためのも
のであって、図1に示すように、所定配列で配設されワ
ークWを吸着保持する所要数の吸着保持機構K、K、…
と、吸着保持機構K、K、…を制御するとともに各種判
定をなす制御判定部50と、ワークWの理想形状を入力
する入力手段60と、判定結果などを出力する出力手段
70とを主要構成要素としてなる。
ように、ワークWを吸着保持するバキュームパッド(吸
着保持部材)10と、バキュームパッド10を昇降させ
るアクチュエータ20と、バキュームパッド10とワー
クWの間の空気を吸引しバキュームパッド10をワーク
Wに吸着させる吸引機30と、バキュームパッド10と
ワークWとの間の真空度を検出する真空度センサ(真空
度検出手段)40とを備えてなるものとされ、ワークW
の大きさに対応させて縦横に所定間隔、例えば縦方向に
0.2m間隔、横方向に0.2m間隔で配設される。
部11と、この吸引部11の開口部周縁に取り付けられ
ワークWに吸着する吸着部12とからなり、吸引部11
の下部には、アクチュエータ20の先端に玉継手により
接合される接合部11aが形成されている。また、吸引
部11の底部には接合部11aを貫通する吸引孔11b
が設けられ、この吸引孔11bに吸引機30の吸引パイ
プ31が接続されている。吸着部12は、具体的には、
ゴムなどの弾性体からなるリング状の吸盤とされる。
方に向けて配設されたモータ21と、モータ21により
軸方向に進退作動されバキュームパッド10を昇降させ
る作動ロッド22と、モータ21の上端部に取り付けら
れたモータマウント23と、モータマウント23の上端
部に連設され作動ロッド22を進退自在に収納支持する
ハウジング24と、モータ21の出力する回転運動を直
動運動に変換して作動ロッド22を進退させるねじシャ
フト25およびナット26と、作動ロッド22の移動量
を検出する変位センサ(移動量検出手段)27とを備え
てなるものとされる。
動軸受24aを介して進退可能に支持されている基部2
2aと、この基部22aの上端から一体的に形成されそ
の上端部においてバキュームパッド10を支持する支持
部22bとからなる。
フト25およびナット26を収納する収納穴22cが軸
方向に形成されている。支持部22bの上端部は、バキ
ュームパッド10の前記接合部11aが玉継手により接
合される接合部22dとされている。また、その軸方向
中央には吸引パイプ31が通される通孔22eが形成さ
れるとともに、その下部側面には吸引パイプ31の引出
し孔22fが設けられている。
記収納穴22cに軸方向を一致させて収納される一方、
その下端部はモータマウント23上部に軸受23aを介
して回転可能に支持されるとともに、モータマウント2
3内においてカップリング23bを介してモータ21の
駆動軸21aに接続されている。また、その上端部には
ナット26が外れるのを防止するためのストッパー25
aが固定されている。ナット26は、前記収納穴22c
内においてねじシャフト25に螺進退可能に螺合される
とともに、収納穴22cの開口部近傍内側面に固定され
ている。つまり、ナット26と作動ロッド22とが一体
的に進退するようにされている。
を所望の高さ位置に位置決めするためおよび後述する不
良品判定のために作動ロッド22の移動量を検出するも
のであり、ハウジング24内面上部に設置されている。
具体的には、この変位センサ27は、作動ロッド22の
移動量に対応した強度の電気信号を制御判定部50に出
力するものとされ、例えば差動変圧器とされる。
したように吸引パイプ31によりバキュームパッド10
の吸引部11に接続されている。
0とワークWとの間の真空度に対応した強度の電気信号
を制御判定部50に出力するものとされ、吸引パイプ3
1の所定個所、例えば作動ロッド22の引出し孔22f
から引き出された位置に設置されている。
タ21および吸引機30に後述する各種作業を指令する
制御手段51と、変位センサ27および真空度センサ4
0の出力信号に基づいて後述する各種判定をなす判定手
段52とからなる。
たワークWの形状データを制御判定部50に入力するも
のとされる。また、出力手段70は、例えばCRTディ
スプレイとされる。
0および出力手段70を備えたコンピュータCに前記制
御手段51および判定手段52の機能に対応させたプロ
グラム、すなわち制御プログラムおよび判定プログラム
を格納することにより実現される。
によるワークWの保持について、図3に示すフローチャ
ートを参照しながら説明する。なお、図3中、S1〜S
16はステップ番号を示す。
理想的なワーク形状を入力する。(ステップ:1)
0、20、…、具体的にはモータ21、21、…を駆動
させ各バキュームパッド10、10、…を入力されたワ
ーク形状に対応した高さ位置に調節する。(ステップ:
2)
10、…上に載置する。(ステップ:3)
0、…をオンしてバキュームパッド10、10、…とワ
ークWの間の空気を吸引させる。すなわち、バキューム
パッド10、10、…をワークWに吸着させる。(ステ
ップ:4)
とワークWとの間の真空度は、真空度センサ40、4
0、…により検出されて判定手段52に入力される。
(ステップ:5)
から各バキュームパッド10、10、…がワークWを吸
着保持しているか否か判定する。具体的には、入力され
た真空度が良好であればワークWを吸着保持していると
判定し、入力された真空度が良好でなければワークWを
吸着保持していないと判定する。(ステップ:6)
いてすべてのバキュームパッド10、10、…がワーク
Wを吸着保持していると判定された場合、加工準備が完
了した旨を出力手段70に表示する。(ステップ:7)
いてワークWを吸着保持していないと判定されたバキュ
ームパッド10、10、…が存在する場合、かかるバキ
ュームパッド10、10、…を微速上昇させる。具体的
には、ワークWとの間の真空度が良好でないバキューム
パッド10、10、…が接合されたアクチュエータ2
0、20、…を駆動させ、バキュームパッド10、1
0、…を微速上昇させる。(ステップ:8)
ド10、10、…とワークWとの間の真空度も先と同様
に真空度センサ40、40、…により検出されて判定手
段52に入力される。(ステップ:9)
度から上昇中の各バキュームパッド10、10、…がワ
ークWを吸着保持したか否か判定する。この判定は、
(6)と同様になされる。(ステップ:10)
において上昇中のすべてのバキュームパッド10、1
0、…がワークWを吸着保持していると判定された場
合、バキュームパッド10、10、…の上昇を停止させ
る。(ステップ:11)
ュームパッド10、10、…を上昇前の高さ位置まで降
下させ、ワークWの変形個所を補修する。具体的には、
上昇させたバキュームパッド10、10、…が接合され
たアクチュエータ20、20、…を駆動させ、ワークW
を吸着保持させた状態でバキュームパッド10、10、
…を上昇前の高さ位置まで降下させる。(ステップ:1
2)
備が完了した旨を出力手段70に表示する。(ステッ
プ:7)
の判定においてワークWを吸着保持していないと判定さ
れたバキュームパッド10、10、…が存在する場合、
ワークWを吸着保持していると判定されたバキュームパ
ッド10、10、…についてのみ、その上昇を停止させ
る。(ステップ:13)
を吸着保持していないと判定されたバキュームパッド1
0、10、…の上昇量、すなわち作動ロッド22、2
2、…の移動量は変位センサ27、27、…により検出
されて判定手段52に入力される。(ステップ:14)
量から(10)の判定においてワークWを吸着保持して
いないと判定されたバキュームパッド10、10、…を
所定量、例えば5cm上昇させたか否か判定する。(ス
テップ:15)
において所定量上昇させたと判定された場合、ワークW
が不良品であると判断しその旨を出力手段70に表示す
る。(ステップ:16)
において所定量上昇させていないと判定された場合、
(8)に戻りそれ以後の作業を繰り返す。
ームパッド10とワークWとの間の真空度を真空度セン
サ40により検出し、真空度が良好でないバキュームパ
ッド10を上昇させてワークWを吸着保持させることと
されているため、ワークWが変形している場合にもすべ
てのバキュームパッド10により確実にワークWを吸着
保持することができる。また、上昇させたバキュームパ
ッド10がワークWを吸着保持した後、そのバキューム
パッド10を上昇前の位置まで降下させることによりワ
ークWの変形個所が補修できるため、作業効率が向上す
る。さらに、バキュームパッド10の上昇量から不良品
が発見できるため、作業効率がさらに向上する。
てきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるも
のではなく種々改変が可能である。例えば、実施形態の
保持装置は、ワークを下方から保持する構成とされてい
るが、これに限定されるものではなくワークを上方から
保持する構成とされてもよい。
バキュームパッドとワークとの間の真空度を真空度セン
サにより検出し、真空度が良好でないバキュームパッド
をワークに向けて移動させワークを吸着保持させること
とされているため、ワークが変形している場合にもすべ
てのバキュームパッドにより確実にワークを吸着保持す
ることができるという優れた効果が得られる。
動させたバキュームパッドがワークを吸着保持した後、
そのバキュームパッドを移動前の位置まで後退させるこ
とによりワークの変形個所が補修できるため、作業効率
が向上するという優れた効果も得られる。
ば、バキュームパッドの移動量から不良品を発見できる
ため、作業効率がさらに向上するという優れた効果も得
られる。
適用されるワーク保持装置の概略図である。
概略断面図である。
フローチャートである。
保持した状態を示す概略図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 所定配列で配設された所要数の吸着保持
部材によりワークを吸着保持するワーク保持方法であっ
て、 各吸着保持部材とワークとの間の真空度を検出し、それ
ら検出された真空度に基づいて各吸着保持部材がワーク
を吸着保持してるか否か判定し、 前記判定によりワークを吸着保持していないとされた吸
着保持部材を、検出される真空度がワークを吸着保持し
ていると判定されるまでワークに向けて移動させ ること
を特徴とするワーク保持方法。 - 【請求項2】 前記移動させた吸着保持部材を、ワーク
を吸着保持させた状態で移動前の位置まで後退させるこ
とを特徴とする請求項1記載のワーク保持方法。 - 【請求項3】 前記吸着保持部材の移動量を検出し、検
出された移動量が所定量を超えた場合に、ワークが不良
品であると判定することを特徴とする請求項1記載のワ
ーク保持方法。 - 【請求項4】 所定配列で配設されワークを吸着保持す
る所要数の吸着保持部材と、前記吸着保持部材をワーク
に対して対向移動させるアクチュエータとを備えてなる
ワーク保持装置であって、 前記吸着保持部材とワークとの間の真空度を検出する真
空度検出手段と、制御判定部とを備え、前記制御判定部
により、 前記真空度検出手段により検出された真空度に基づいて
各吸着保持部材がワークを吸着保持しているか否か判定
し、 前記判定によりワークを吸着保持していなとされた吸着
保持部材の接合されたアクチュエータが駆動させられ、
当該吸着保持部材が検出される真空度がワークを吸着保
持していると判定されるまでワークに向けて移動させら
れ ることを特徴とするワーク保持装置。 - 【請求項5】 前記制御判定部により、前記移動させた
吸着保持部材にワークを吸着保持させた状態で前記アク
チュエータが駆動させられ、前記移動させた吸着保持部
材が移動前の位置まで後退させられることを特徴とする
請求項4記載のワーク保持装置。 - 【請求項6】 前記吸着保持部材の移動量を検出する移
動量検出手段を備え、前記制御判定部により、前記移動
量検出手段により検出された移動量が所定量を超えた場
合に、ワークが不良品であると判定されることを特徴と
する請求項4記載のワーク保持装置。
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