JP4071066B2

JP4071066B2 - ワーク保持機構

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Publication number: JP4071066B2
Application number: JP2002233533A
Authority: JP
Inventors: 英治市川
Original assignee: Kyoho Machine Works Ltd
Current assignee: Kyoho Machine Works Ltd
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: JP2004074304A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワーク保持機構に係り、特に、異形ワークを位相が異なる場合でも常に良好に把持できるワーク保持機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トリポードジョイントのトライオン軸にローラを組み付ける際には、図１４に示すようにトリポードジョイント１００のトライオン軸１０２にニードルベアリング１０３およびローラ１０４を嵌合した後に、リング状のリテーナ１０６を挿入してスナップリング１０８で抜け止めしているのが普通である。リテーナ１０６およびスナップリング１０８は、円筒形状の組付治具１１０の外周部に保持されるとともに、その組付治具１１０内を挿通させられたセンタ部材１１２によってトライオン軸１０２と同心に芯出しされ、組付チップ１１４によって先端側（図１４の左方向）へ押し出されることにより、図１５の(a) に示すようにスナップリング１０８がトライオン軸１０２の環状溝１１６に嵌め入れられるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような組付方法においては、リテーナ１０６がスナップリング１０８と共に組付治具１１０の外周面を摺動してトライオン軸１０２に装着されるため、図１５の(b) に示すようにリテーナ１０６が環状溝１１６に落ち込んで組付不良を生じることがあった。組付チップ１１４による組付速度（移動速度）を速くすると組付不良が抑制されるが、組付ショックが大きくなるため組付治具１１０や組付チップ１１４の摩耗が促進され、部品交換の頻度が高くなってランニングコストが高くなる。
【０００４】
これに対し、リテーナ１０６を外周側から把持してトライオン軸１０２に装着することが考えられるが、リテーナ１０６は、図６に示すように部分的に外周側へ突き出す突出部１０６ａを有する略円形の異形外周形状のリング状の部材で、装着する際の軸心まわりの位相が一定でないため、複数の把持爪が均等に開閉するワーク保持装置によっては正確に位置決めして把持することができない場合があった。複数の把持爪がそれぞれ独立に付勢手段により付勢されてワークを把持する場合には、異形形状のワークであっても良好に把持することができるが、保持状態においてワークを位置決めすることができないため、ワークが位置ずれする可能性がある。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、上記リテーナ１０６のような異形形状のワークでも常に正確に位置決めして把持することができるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、複数の把持爪が配設された本体部材が、所定位置に位置決めされたワークに対して相対的に接近させられることにより、その複数の把持爪がそれぞれそのワークと係合させられ、そのワークを位置決めして保持するワーク保持機構であって、(a) 前記複数の把持爪の一部は摩擦により所定の移動抵抗を有して前記本体部材に配設され、その本体部材が前記ワークに対して相対的に接近させられる際にそのワークと係合させられることにより、その移動抵抗に抗して機械的に原位置から移動させられるとともに、その移動抵抗に基づいてその移動位置に位置決めされる基準把持爪とされ、(b) その基準把持爪以外の残りの把持爪は、前記本体部材に配設された付勢手段により付勢されて常には原位置に保持される一方、その本体部材が前記ワークに対して相対的に接近させられる際にそのワークと係合させられることにより、その付勢手段の付勢力に抗して機械的にその原位置から移動させられるとともに、その付勢手段の付勢力に基づいて前記基準把持爪と協働してそのワークを把持することを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明のワーク保持機構において、(a) 前記ワークは、部分的に外周側へ突き出す突出部を有する略円形の異形外周形状を有するもので、(b) 前記本体部材は、前記ワークの軸心方向と平行にそのワークに対して相対的に接近させられるとともに、そのワークを外周側から把持するように９０°間隔で４つの把持爪を備えており、そのうちの周方向に隣接する２つの把持爪が前記基準把持爪とされ、その基準把持爪に対向している残りの２つの把持爪はその基準把持爪との間でそのワークを挟圧して把持することを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明または第２発明のワーク保持機構において、(a) 前記基準把持爪を前記本体部材に押圧して摩擦により前記移動抵抗を発生させる押圧手段と、(b) その押圧手段による前記基準把持爪の押圧を解除する押圧解除手段と、(c) 常には前記基準把持爪を前記原位置側へ付勢し、前記押圧解除手段によって前記押圧手段による押圧が解除されるのに伴ってその基準把持爪をその原位置へ復帰させる復帰手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
このようなワーク保持機構においては、所定の移動抵抗を有する基準把持爪がワークと係合して原位置から移動させられるとともに、その移動位置に位置決めされた状態で他の把持爪と協働してワークを保持するため、ワークが異形形状で把持する際の位相が異なる場合でも、受け取った時の姿勢のまま基準把持爪により常に正確にワークを位置決めして保持することができる。また、ワーク保持機構とワークとが芯ずれしている場合でも、その芯ずれした状態でワークを保持できるため、例えばワークを受け取る際の両者の位置精度が緩和されるなど、使用態様の自由度が高くなる。
【００１０】
第２発明は、異形外周形状のワークを保持する場合で、９０°間隔で４つの把持爪を備えているとともに、周方向に隣接する２つの把持爪が前記基準把持爪とされ、その基準把持爪に対向している残りの２つの把持爪はその基準把持爪との間でそのワークを挟圧して把持するため、異形外周形状のワークの軸心まわりの位相が異なる場合でも、受け取った時の姿勢のまま基準把持爪により常に正確に位置決めして保持することができる。
【００１１】
第３発明では、押圧解除手段により押圧手段による基準把持爪の押圧すなわち移動抵抗が解除されるとともに、その押圧解除に伴って基準把持爪は復帰手段の付勢力に従って自動的に原位置へ復帰させられるため、多数のワークを繰り返し保持して搬送、或いは組付けなどを行う場合でも、押圧解除手段による押圧解除で基準把持爪を原位置へ復帰させつつ連続的に作業を行わせることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のワーク保持機構は、位置固定に配設されてワークが接近させられるものでも良いが、ワークに対してワーク保持機構を接近させて保持するものでも良い。また、受け取ったワークをそのままロボットアームなどに受け渡すものでも良いが、所定の組付位置まで搬送して組み付けるなど、種々の態様が可能である。
【００１３】
ワークは、例えばトリポードジョイントのリテーナのように部分的に外周側へ突き出す突出部を有する略円形の異形外周形状のリング状のものが好適に用いられるが、真円形状の外周形状を有するリングや円柱状部材、或いは三角形や四角形等の角形形状のものなど、種々の形状のものを取り扱うことができる。複数の把持爪は、互いに接近させられてワークを外周側から把持するものでも良いが、互いに離間させられて環状ワークを内側から把持するものでも良い。
【００１４】
複数の把持爪は、少なくとも２つ設けられて、その１つが基準把持爪とされるが、把持爪の数や配設位置はワークの形状などを考慮して適宜定められ、ワークを安定して保持する上で例えば中心線まわりに等角度間隔で３つ以上設けることが望ましい。把持爪の移動形態は、半径方向へ直線的にスライド移動するものや、支持ピンまわりに回動するものなど、それぞれ独立に移動可能な種々の態様を採用できるとともに、ワークとの係合で原位置から移動させられるように傾斜面などを有して構成される。
【００１５】
基準把持爪は、例えば第３発明のように押圧手段によって本体部材に押圧されることにより摩擦によって移動抵抗が発生させられ、押圧手段としては、引張コイルスプリングや圧縮コイルスプリング、皿ばねなどのスプリング、スプリングやゴムなどの弾性部材、或いは磁石や電磁石などが好適に用いられるが、ねじやリベットなどの締結手段で押圧して所定の移動抵抗を発生させることもできる。この基準把持爪の移動抵抗は、他の把持爪と協働してワークを把持する際に、その他の把持爪の付勢力で基準把持爪が移動しないように定められる。
【００１６】
基準把持爪以外の把持爪を原位置に保持する付勢手段や、第３発明の復帰手段としては、引張コイルスプリングや圧縮コイルスプリング、捩りコイルスプリング、皿ばねなどのスプリング、スプリングやゴムなどの弾性部材、或いは磁石や電磁石など、種々の手段を採用することができる。
【００１７】
第３発明の押圧解除手段は、例えば(a) 押圧手段としてのスプリングのばね力で一方向へ移動させられることにより基準把持爪を前記本体部材に押圧する一方、そのスプリングのばね力に抗して反対方向へ移動させられることにより基準把持爪の押圧を解除するロックシャフトと、(b) 前記本体部材が前記ワークから相対的に離間した初期位置へ戻される際に、前記ロックシャフトに当接して前記反対方向へ移動させる解除用当接部材と、を有して構成されるが、電動モータやソレノイドなどの独自の駆動源を用いてロックシャフトを移動させて押圧を解除することもできるなど、ロックシャフトの有無を含めて種々の態様が可能である。ロックシャフトは、例えば楔作用面などの倍力機構を介して基準把持爪を倍力して押圧するように構成することが望ましい。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１および図２は、本発明が適用されたトリポードジョイント組立装置１０を説明する正面図および平面図で、一部を断面で示したものである。このトリポードジョイント組立装置１０は、前記トリポードジョイント１００のトライオン軸１０２にリテーナ１０６およびスナップリング１０８を組み付けるためのもので、組付ユニット１２、リテーナシャッタ１４、およびスナップシャッタ１６を備えている。リテーナシャッタ１４およびスナップシャッタ１６は、トリポードジョイント１００の配設位置と組付ユニット１２との間に配設されており、それぞれ上方から１つずつ落下させられるリテーナ１０６、スナップリング１０８を受け止めて保持するとともに、略垂直に２分割された一対の半割れ体にて構成されていて、それ等のリテーナ１０６、スナップリング１０８を組付ユニット１２に受け渡した後に、それぞれシャッタ開閉用シリンダ１８、２０により略水平方向へ対称的に離間させられて、組付ユニット１２の先端部が通過してトリポードジョイント１００に到達することを許容するようになっている。
【００１９】
組付ユニット１２は、図１、図２の左右方向へ移動可能に基台２２のレール２４上に配設され、組付ユニット前後用シリンダ２６によりその左右方向、すなわちトリポードジョイント１００に対して接近離間する方向へ、前進・後退させられるようになっている。基台２２には、組付ユニット１２に当接して予め定められた中間位置で停止させる組付ユニットストッパ２８が設けられているとともに、その組付ユニットストッパ２８は、組付ユニットストッパ入り抜き用シリンダ３０によって進退させられ、組付ユニット１２を上記中間位置で停止させる「入り」位置と、組付ユニット１２の前進を許容する「抜き」位置とへ移動させられるようになっている。組付ユニットストッパ２８によって規定される組付ユニット１２の中間位置は、図８に示すように組付ユニット１２の先端部がシャッタ１４、１６に到達してリテーナ１０６、スナップリング１０８を受け取ることができる位置に定められ、前進端位置は、図１１に示すように先端部がトリポードジョイント１００に到達してリテーナ１０６、スナップリング１０８をトライオン軸１０２に組み付けることができる位置に定められている。図１、図２、および図７は、組付ユニット１２が後退端の初期位置に保持された状態で、図８〜図１０は中間位置まで前進させられた状態で、図１１〜図１３は前進端まで前進させられた状態である。
【００２０】
組付ユニット１２は、図３に示す組付ヘッド３２を主体として構成されており、組付ヘッド３２はセンタシャフト３４、スリーブ３６、および圧入チップ３８を備えている。図４は、組付ヘッド３２の先端部分を示す図で、図５は図４におけるＶ−Ｖ断面図である。
【００２１】
上記スリーブ３６は円筒形状を成していて、組付ユニット１２のフレーム４０に一体的に固設されて前方へ延び出しているとともに、その前端部には、前記リテーナ１０６およびスナップリング１０８を内周側から同心に把持して受け取る複数（本実施例では４つ）の内側把持爪４２が中心線まわりに等角度間隔で配設され、前後方向（図３の左右方向）に対して直角で且つ中心線まわりの接線方向と平行な支持ピンまわりに回動可能に取り付けられている。複数の内側把持爪４２は、図３の左方向である前方側へ延び出しているとともに、単一のリング状のスプリング（スナップリングなど）４４により互いに接近するように内周側へ付勢され、常には図３に二点鎖線で示すようにスリーブ３６の内部を挿通させられた前記センタシャフト３４に当接させられている。センタシャフト３４は、フレーム４０に配設されたセンタ前後用シリンダ４６（図１参照）により、図３の左右方向へ前進・後退させられるようになっているとともに、前端部には大径部３４ａが設けられており、図に示す前進位置から右方向へ後退させられて大径部３４ａが内側把持爪４２と係合させられることにより、その内側把持爪４２は外側へ回動させられて拡開させられ、図９に示すようにスナップリング１０８を拡径させながらリテーナ１０６を所定の把持力で内側から把持する。図３の実線は、内側把持爪４２が拡開させられた状態である。
【００２２】
前記圧入チップ３８は、スリーブ３６の外周側に軸方向（図３の左右方向）に移動可能に配設された円筒形状の第１スライド部材５０と、その第１スライド部材５０の外周側に軸方向（図３の左右方向）に移動可能に配設された第２スライド部材５２と、第１スライド部材５０の前端部に一体的にねじ結合されたリング押圧爪５４と、第２スライド部材５２に配設された複数（本実施例では４つ）の外側把持爪５６ａ〜５６ｄ（以下、特に区別しない場合は単に外側把持爪５６という）とを備えており、第１スライド部材５０は前記フレーム４０に配設された圧入チップ前後用シリンダ５８（図１参照）に連結バー６０を介して連結され、図３の左右方向へ前進・後退させられるようになっている。フレーム４０には、連結バー６０に当接して圧入チップ３８を予め定められた中間位置で停止させる圧入チップストッパ６２が設けられているとともに、その圧入チップストッパ６２は、圧入チップストッパ入り抜き用シリンダ６４によって進退させられ、圧入チップ３８を上記中間位置で停止させる「入り」位置と、圧入チップ３８の前進を許容する「抜き」位置とへ移動させられるようになっている。
【００２３】
圧入チップストッパ６２によって規定される圧入チップ３８の中間位置は、図１０に示すように外側把持爪５６がリテーナ１０６を把持するとともに、リング押圧爪５４がスナップリング１０８に略到達するように定められており、圧入チップ３８の前進端位置は、図１３に示すように外側把持爪５６およびリング押圧爪５４がそれぞれ前記内側把持爪４２から前方へ突き出し、リテーナ１０６およびスナップリング１０８をそれぞれ内側把持爪４２から押し出して、リテーナ１０６についてはトライオン軸１０２に嵌合されたニードルベアリング１０３に当接させる一方、スナップリング１０８についてはトランオン軸１０２の環状溝１１６内に嵌め入れることができる位置に定められている。図１、図２、図７〜図９は、圧入チップ３８が後退端の初期位置に保持された状態で、図１０、図１１は中間位置まで前進させられた状態で、図１３は前進端まで前進させられた状態である。
【００２４】
上記第２スライド部材５２は、圧縮コイルスプリング６５によって常には第１スライド部材５０に対して前方側の移動端に保持されており、圧入チップ３８が中間位置から前進端位置まで移動させられる際に、外側把持爪５６によってリテーナ１０６がニードルベアリング１０３に当接させられると、第２スライド部材５２のそれ以上の前進が阻止され、以後は第１スライド部材５０のみが前進してリング押圧爪５４によりスナップリング１０８が環状溝１１６内に嵌め入れられる。図１２は、リテーナ１０６がニードルベアリング１０３に当接させられた状態で、図１３は、圧縮コイルスプリング６５を変形させつつ第１スライド部材５０のみが更に前進して、スナップリング１０８が環状溝１１６内に嵌め入れられた状態である。
【００２５】
外側把持爪５６は、中心線まわりに等角度間隔（本実施例では９０°間隔）で配設され、それぞれ前後方向（図３の左右方向）に対して直角で且つ中心線まわりの接線方向と平行な支持ピン６６まわりに回動可能に取り付けられ、先端部が前方へ延び出しているとともに、圧縮コイルスプリング６８により先端部が閉じ方向へ付勢されて常には閉じ側回動端の原位置に保持される。第２スライド部材５２と外側把持爪５６との間には隙間が存在して、外側把持爪５６は所定の回動が許容されているとともに、第１スライド部材５０に設けられた受け部５０ａに着座させられることにより上記原位置が規定されている。この原位置は、図９に示すように圧入チップ３８が後退端の初期位置に保持されている状態から、図１０に示す中間位置まで前進させられる際に、外側把持爪５６がスナップリング１０８の外周側を通過してリテーナ１０６に達するように定められている。また、外側把持爪５６の先端には、図４から明らかなように先端側へ向かうに従って外側へ傾斜する傾斜面７０、およびその傾斜面７０に続いて段部７２が設けられており、前記内側把持爪４２によって把持されているリテーナ１０６の軸心方向からそのリテーナ１０６に接近させられる際に、傾斜面７０がリテーナ１０６の外周縁と係合させられることにより、図１０に示すように外側把持爪５６は圧縮コイルスプリング６８の付勢力に抗して外側へ回動させられるとともに、その圧縮コイルスプリング６８の付勢力に従ってリテーナ１０６を外周側から把持する一方、図１２に示すように中間位置から前進端位置まで前進させられる際には、段部７２によってリテーナ１０６を内側把持爪４２の把持力に抗して前方へ押し出すようになっている。
【００２６】
上記圧入チップ３８は本発明のワーク保持機構に相当し、第２スライド部材５２は本体部材に相当し、外側把持爪５６は把持爪に相当し、部分的に外周側へ突き出す突出部１０６ａを有する略円形の異形外周形状のリング状のリテーナ１０６はワークである。そして、４つの外側把持爪５６のうち周方向に隣接する２つの外側把持爪５６ａおよび５６ｂは、基準把持爪として機能するようになっており、それ等の外側把持爪５６ａおよび５６ｂは、それぞれ押圧スプリング７４の付勢力に従って楔部材７６と第２スライド部材５２との間で挟圧されることにより、摩擦によって所定の回動抵抗（移動抵抗）が付与される。この回動抵抗は、前記傾斜面７０とリテーナ１０６との係合による外周側への回動を許容しつつ、前記圧縮コイルスプリング６８による閉じ方向の回動を阻止するとともに、任意の回動位置で位置決めできるように定められ、外側把持爪５６ｃ、５６ｄとの間でリテーナ１０６を挟圧して把持した状態でリテーナ１０６が内側把持爪４２から前方へ抜け出しても、リテーナ１０６は同心に保持されて前記トライオン軸１０２に確実に嵌合される。外側把持爪５６ａ、５６ｂに設けられた圧縮コイルスプリング６８は、リテーナ１０６を把持する際の把持力に寄与せず、リテーナ１０６は専ら外側把持爪５６ｃ、５６ｄに設けられた圧縮コイルスプリング６８の付勢力に基づいて把持されることになる。上記押圧スプリング７４は圧縮コイルスプリングで、移動抵抗を発生させる押圧手段に相当するものであり、外側把持爪５６ｃ、５６ｄを閉じ方向へ付勢する圧縮コイルスプリング６８は付勢手段として機能している。
【００２７】
ここで、このように外側把持爪５６ａ、５６ｂが任意の回動位置に位置決めされることから、部分的に外周側へ突き出す突出部１０６ａを有するリテーナ１０６の軸心まわりの位相に拘らず、そのリテーナ１０６を確実に同心に位置決めして保持することができる。すなわち、リテーナ１０６は、図６に示すように軸心に対して対称的な２位置に突出部１０６ａが設けられており、４つの外側把持爪５６による把持態様としては、図６の(a) 〜(d) に示す４つの態様が考えられるが、何れの場合も基準把持爪として機能する外側把持爪５６ａ、５６ｂがリテーナ１０６との係合で任意の回動位置に位置決めされることにより、そのリテーナ１０６を受取時と同じ位置すなわち組付ヘッド３２の中心線Ｓと同心に位置決めして保持することができるのである。なお、図６の(c) は、突出部１０６ａが部分的に外側把持爪５６と係合する場合で、外側把持爪５６ａ、５６ｃと係合する場合も同様である。
【００２８】
一方、図４から明らかなように、前記楔部材７６は、押圧スプリング７４によって左方向（一方向）へ押圧されるロックシャフト７８を介して楔作用（倍力作用）により外側把持爪５６ａ、５６ｂに押圧されるようになっており、押圧スプリング７４のばね力に抗してロックシャフト７８が図４に一点鎖線で示すように右方向（反対方向）へ移動させられると、楔部材７６による外側把持爪５６ａ、５６ｂの押圧すなわち回動抵抗が解除され、外側把持爪５６ａ、５６ｂは前記圧縮コイルスプリング６８の付勢力に従って内側へ回動させられ、受け部５０ａに着座する原位置まで戻される。前記フレーム４０には、圧入チップ３８が後退端の初期位置まで戻された時に上記ロックシャフト７８に当接して反対方向へ移動させ、外側把持爪５６ａ、５６ｂを圧縮コイルスプリング６８の付勢力に従って原位置まで戻り回動させる解除用当接部材８０（図２参照）が一体的に設けられている。ロックシャフト７８および解除用当接部材８０は押圧解除手段に相当し、外側把持爪５６ａ、５６ｂを閉じ方向へ回動させる前記圧縮コイルスプリング６８は復帰手段として機能する。
【００２９】
次に、以上のように構成されたトリポードジョイント組立装置１０の作動を説明する。
先ず、図７に示すように組付ユニット１２が後退端の初期位置に保持された状態で、トリポードジョイント１００の一つのトライオン軸１０２が組付ユニット１２に対向するように割り出し位置決めされるとともに、リテーナ１０６、スナップリング１０８がそれぞれ１つずつ上方から落下させられてリテーナシャッタ１４、スナップシャッタ１６に供給される。そして、その状態から組付ユニット１２が組付ユニット前後用シリンダ２６によって前進させられ、組付ユニットストッパ２８に当接する中間位置で停止させられる。図８は、その状態で、組付ヘッド３２の前端部すなわち内側把持爪４２がリテーナ１０６、スナップリング１０８の内側を挿通させられる位置に到達する。
【００３０】
続いて、スナップシャッタ開閉用シリンダ２０によりスナップシャッタ１６を開くとともに、センタ前後用シリンダ４６によりセンタシャフト３４を後退させて大径部３４ａにより内側把持爪４２を拡開させることにより、図９に示すようにスナップリング１０８を拡径させながらそのスナップリング１０８およびリテーナ１０６を所定の把持力で内側から把持して受け取る。内側把持爪４２は、大径部３４ａによって組付ヘッド３２の中心線Ｓに対して対称的に拡開させられるため、スナップリング１０８およびリテーナ１０６は何れもその中心線Ｓと同心に保持される。
【００３１】
その後、リテーナシャッタ開閉用シリンダ１８によりリテーナシャッタ１４を開くとともに、圧入チップ前後用シリンダ５８により圧入チップ３８を圧入チップストッパ６２に当接する中間位置まで前進させる。これにより、前記内側把持爪４２によって保持されているリテーナ１０６、スナップリング１０８に対して軸心方向から圧入チップ３８が接近させられ、図１０に示すように外側把持爪５６がリテーナ１０６に達して傾斜面７０の作用で外側へ拡開させられ、基準把持爪として機能する２つの外側把持爪５６ａ、５６ｂと、それ等に対向して配設された外側把持爪５６ｃ、５６ｄとの間で、その外側把持爪５６ｃ、５６ｄに配設された圧縮コイルスプリング６８の付勢力に基づいてリテーナ１０６が外周側から把持されるとともに、リング押圧爪５４がスナップリング１０８に略到達する。
【００３２】
その状態で、組付ユニットストッパ入り抜き用シリンダ３０により組付ユニットストッパ２８を「抜き」位置へ移動させると、組付ユニット１２は前記組付ユニット前後用シリンダ２６により図１１に示す前進端位置まで前進させられ、センタシャフト３４がトライオン軸１０２のセンタ穴と係合させられて同心に位置決めされるとともに、内側把持爪４２の先端がトライオン軸１０２に略到達する。
【００３３】
更に、圧入チップストッパ入り抜き用シリンダ６４により圧入チップストッパ６２を「抜き」位置へ移動させると、圧入チップ３８が前記圧入チップ前後用シリンダ５８によって前進させられ、先ず図１２に示すように外側把持爪５６によって把持されたリテーナ１０６が内側把持爪４２よりも前方へ押し出されて、トライオン軸１０２に嵌合されたニードルベアリング１０３に当接する組付位置に到達する。この時、リテーナ１０６は外側把持爪５６によって外周側から中心線Ｓと同心に位置決めされているため、環状溝１１６に落ち込むことなく所定の組付位置まで確実に押し込まれる。
【００３４】
リテーナ１０６がニードルベアリング１０３に到達すると、その外側把持爪５６や第２スライド部材５２のそれ以上の前進が阻止され、以後は圧縮コイルスプリング６５を圧縮変形させつつ第１スライド部材５０のみが前進させられ、図１３に示すようにリング押圧爪５４によりスナップリング１０８が内側把持爪４２よりも前方へ押し出されて、トライオン軸１０２の環状溝１１６内に嵌め入れられる。これにより、図１５の(a) に示すようにリテーナ１０６およびスナップリング１０８が装着され、スナップリング１０８によってリテーナ１０６の抜け出しが防止される。
【００３５】
以上により、トライオン軸１０２に対するリテーナ１０６およびスナップリング１０８の組付は終了し、圧入チップ前後用シリンダ５８により圧入チップ３８が後退端の初期位置まで戻されるとともに、組付ユニット前後用シリンダ２６により組付ユニット１２が後退端の初期位置まで戻され、センタ前後用シリンダ４６によりセンタシャフト３４が前進位置まで前進させられ、シャッタ開閉用シリンダ１８、２０により各シャッタ１４、１６が閉じられて、初期状態に復帰する。内側把持爪４２は、センタシャフト３４が前進位置まで前進させられることにより、スプリング４４の付勢力に従って内側へ戻り回動させられ、互いに接近する原位置に戻される。また、外側把持爪５６ｃ、５６ｄは、リテーナ１０６から離間させられることにより圧縮コイルスプリング６８の付勢力に従って内側へ回動させられて原位置まで戻されるとともに、基準把持爪として機能する外側把持爪５６ａ、５６ｂは、圧入チップ３８が後退端の初期位置まで戻された時にロックシャフト７８が解除用当接部材８０に当接させられ、押圧スプリング７４の付勢力に抗して反対方向へ移動させられて楔部材７６による押圧すなわち回動抵抗が解除されることにより、圧縮コイルスプリング６８の付勢力に従って原位置まで戻り回動させられる。
【００３６】
このようなトリポードジョイント組立装置１０においては、ワーク保持機構として機能する圧入チップ３８のうちリテーナ１０６を外周側から把持する外側把持爪５６は、周方向に隣接する２つの外側把持爪５６ａ、５６ｂがリテーナ１０６と係合して原位置から外側へ回動させられるとともに、押圧スプリング７４の押圧による摩擦力で任意の回動位置に位置決めされ、他の外側把持爪５６ｃ、５６ｄとの間でリテーナ１０６を挟圧して把持するため、突出部１０６ａの存在や軸心まわりの位相の相違などに拘らず、リテーナ１０６を受け取った時と同じ状態、すなわち中心線Ｓと同心に位置決めして保持できる。このため、内側把持爪４２よりも前方へ押し出してトライオン軸１０２の所定の組付位置まで嵌合する際に、図１５の(b) に示すように環状溝１１６に落ち込んで組付不良を生じる恐れがない。
【００３７】
特に、本実施例では９０°間隔で４つの外周把持爪５６が設けられているとともに、周方向に隣接する２つの外周把持爪５６ａ、５６ｂが基準把持爪とされ、その外側把持爪５６ａ、５６ｂに対向している残りの２つの外側把持爪５６ｃ、５６ｄとの間でリテーナ１０６を挟圧して把持するため、異形外周形状のリテーナ１０６を受け取った時の姿勢のまま常に正確に位置決めして保持することができる。
【００３８】
また、任意の回動位置に位置決めされる外側把持爪５６ａ、５６ｂは、一連の組付作業が終了した後に圧入チップ３８が後退端の初期位置まで戻される際に、ロックシャフト７８が解除用当接部材８０に当接させられ、押圧スプリング７４の付勢力に抗して反対方向へ移動させられて楔部材７６による押圧すなわち回動抵抗が解除されることにより、圧縮コイルスプリング６８の付勢力に従って自動的に原位置まで戻り回動させられるため、順次供給される多数のリテーナ１０６を繰り返し保持してトライオン軸１０２に組み付ける作業を連続して能率良く行うことができる。特に、押圧解除操作を別工程で行う場合に比較して、制御が容易で装置が安価に構成されるとともに、サイクルタイムが短縮されて作業能率が一層向上する。
【００３９】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるワーク保持機構を備えているトリポードジョイント組立装置の一例を説明する一部を切り欠いた正面図である。
【図２】図１のトリポードジョイント組立装置の一部を切り欠いた平面図である。
【図３】図１のトリポードジョイント組立装置の組付ヘッドを示す断面図である。
【図４】図３の組付ヘッドの先端部を示す一部切り欠いた正面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図４の外側把持爪によってリテーナを把持する把持形態の幾つかの例を示す図である。
【図７】図１のトリポードジョイント組立装置の作動を説明する図で、初期状態を示す断面図である。
【図８】図７の状態から組付ユニットが中間位置まで前進させられた状態を示す断面図である。
【図９】図８の状態でセンタシャフトが後退させられ、内側把持爪が拡開されてリテーナおよびスナップリングを受け取った状態である。
【図１０】図９の状態から圧入チップが中間位置まで前進させられ、外側把持爪によってリテーナが把持された状態である。
【図１１】図９の状態から組付ユニットが前進端位置まで前進させられた状態である。
【図１２】図１１の状態から圧入チップが前進させられ、外側把持爪によって把持されたリテーナが所定の組付位置まで嵌合された状態である。
【図１３】図１２の状態から圧入チップが更に前進させられ、リング押圧爪によってスナップリングが環状溝に嵌め入れられた状態である。
【図１４】トリポードジョイントにリテーナおよびスナップリングを組み付ける従来の手順を説明する断面図である。
【図１５】トリポードジョイントに対するリテーナおよびスナップリングの組付状態を示す断面図で、(a) は正常な組付状態、(b) は組付不良の場合である。
【符号の説明】
３８：圧入チップ（ワーク保持機構）５２：第２スライド部材（本体部材）５６ａ、５６ｂ：外側把持爪（基準把持爪）５６ｃ、５６ｄ：外側把持爪（把持爪）６８：圧縮コイルスプリング（付勢手段、復帰手段）７４：押圧スプリング（押圧手段）７８：ロックシャフト（押圧解除手段）８０：解除用当接部材（押圧解除手段）１０６：リテーナ（ワーク）１０６ａ：突出部

Claims

複数の把持爪が配設された本体部材が、所定位置に位置決めされたワークに対して相対的に接近させられることにより、該複数の把持爪がそれぞれ該ワークと係合させられ、該ワークを位置決めして保持するワーク保持機構であって、
前記複数の把持爪の一部は摩擦により所定の移動抵抗を有して前記本体部材に配設され、該本体部材が前記ワークに対して相対的に接近させられる際に該ワークと係合させられることにより、該移動抵抗に抗して機械的に原位置から移動させられるとともに、該移動抵抗に基づいてその移動位置に位置決めされる基準把持爪とされ、
該基準把持爪以外の残りの把持爪は、前記本体部材に配設された付勢手段により付勢されて常には原位置に保持される一方、該本体部材が前記ワークに対して相対的に接近させられる際に該ワークと係合させられることにより、該付勢手段の付勢力に抗して機械的に該原位置から移動させられるとともに、該付勢手段の付勢力に基づいて前記基準把持爪と協働して該ワークを把持する
ことを特徴とするワーク保持機構。
前記ワークは、部分的に外周側へ突き出す突出部を有する略円形の異形外周形状を有するもので、
前記本体部材は、前記ワークの軸心方向と平行に該ワークに対して相対的に接近させられるとともに、該ワークを外周側から把持するように９０°間隔で４つの把持爪を備えており、そのうちの周方向に隣接する２つの把持爪が前記基準把持爪とされ、該基準把持爪に対向している残りの２つの把持爪は該基準把持爪との間で該ワークを挟圧して把持する
ことを特徴とする請求項１に記載のワーク保持機構。
前記基準把持爪を前記本体部材に押圧して摩擦により前記移動抵抗を発生させる押圧手段と、
該押圧手段による前記基準把持爪の押圧を解除する押圧解除手段と、
常には前記基準把持爪を前記原位置側へ付勢し、前記押圧解除手段によって前記押圧手段による押圧が解除されるのに伴って該基準把持爪を該原位置へ復帰させる復帰手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク保持機構。