JP4900210B2 - General-purpose handling jig - Google Patents

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Description

本発明は、複数種類のワークを把持できる汎用ハンドリング治具、及び当該ハンドリング治具を用いたハンドリング方法に関する。   The present invention relates to a general-purpose handling jig capable of gripping a plurality of types of workpieces, and a handling method using the handling jig.

通常、自動車車体を構成するサブアセンブリは車種毎に造形が異なるため、それらを安定的に把持・搬送するためには車種毎の専用ハンドリング治具を用いなければならない。そのため、同一ラインで複数の車種を順列生産するためには、車種を入れ替える都度、ハンドリング治具を交換する必要があり、サイクルタイムが長期化してライン能力が著しく低下するという問題点があった。さらに、新たな車種をラインに追加する都度、専用ハンドリング治具を設計・製造するための投資が必要となり、コスト面でも不利になるという問題点がある。そのため、複数車種に対応可能な汎用ハンドリング治具に対する需要が高まっている。   Usually, the sub-assemblies constituting the automobile body are shaped differently for each vehicle type, and therefore a dedicated handling jig for each vehicle type must be used in order to stably hold and transport them. Therefore, in order to produce a plurality of vehicle types in the same line, it is necessary to change the handling jig every time the vehicle types are changed, which causes a problem that the cycle time is prolonged and the line capacity is remarkably lowered. In addition, each time a new vehicle type is added to the line, an investment for designing and manufacturing a dedicated handling jig is required, which is disadvantageous in terms of cost. Therefore, the demand for general-purpose handling jigs that can handle a plurality of vehicle types is increasing.

これに関連して、以下の特許文献1には、3軸方向に移動可能な部品把持用ハンドが記載されているが、把持する部品が自動車用サブアセンブリのように寸法及び重量の大きなものである場合には、このようなハンドが少なくとも3本はないと部品を安定的に把持することができない。つまり、特許文献1に記載された技術を応用して複数車種に対応可能な汎用ハンドリング治具を得たとしても、3本の部品把持用ハンドの立体的配置をそれぞれ独立して制御する必要があるため、それは9つのサーボ軸からなる非常に複雑な構造にならざるをえない(3本のうち1本のハンドを予め部品に固定したとしても6つのサーボ軸が必要である)。   In relation to this, the following Patent Document 1 describes a component gripping hand that can move in three axial directions, but the gripped component is large in size and weight, such as an automobile subassembly. In some cases, the component cannot be stably gripped unless there are at least three such hands. That is, even if the technique described in Patent Document 1 is applied to obtain a general-purpose handling jig that can handle a plurality of vehicle types, it is necessary to control the three-dimensional arrangement of the three component gripping hands independently. For this reason, it must be a very complicated structure consisting of nine servo axes (even if one of the three hands is fixed to the part in advance, six servo axes are required).

以上のように、従来技術を用いて、自動車用サブアセンブリ等のワークを安定的に把持できる汎用的なハンドリング治具を製造したとしても、機械的構造が複雑になるため製造コストが高くなるほか、制御システムが複雑になるためオペレータの負担が増加するという問題点がある。さらに、このような汎用ハンドリング治具をハンドリング装置に実装した場合、ケーブルアプリケーション等が複雑になるため装置全体の成立性や信頼性が低下するという問題点がある。
特開平6−300523号公報
As described above, even if a general-purpose handling jig that can stably hold a workpiece such as an automobile subassembly is manufactured using the conventional technology, the mechanical structure becomes complicated and the manufacturing cost increases. As a result, the control system becomes complicated, increasing the burden on the operator. Furthermore, when such a general-purpose handling jig is mounted on a handling device, there is a problem that the feasibility and reliability of the entire device are lowered because the cable application and the like are complicated.
JP-A-6-300523

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、立体的形状の異なる複数種類のワークを把持することができ、且つ機械的構造がシンプルな汎用ハンドリング治具、及び当該ハンドリング治具を用いたワークのハンドリング方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to handle general-purpose handling that can hold a plurality of types of workpieces having different three-dimensional shapes and has a simple mechanical structure. It is to provide a jig and a workpiece handling method using the handling jig.

上記目的を達成するための本発明は、少なくとも第1〜第3ロケート穴を有するワークを把持するためのハンドリング治具であって、第1サーボ軸、第2サーボ軸、従動装置、ロック装置、及び第1〜第3クランプピンを有することを特徴とする。   The present invention for achieving the above object is a handling jig for gripping a workpiece having at least first to third locating holes, and includes a first servo shaft, a second servo shaft, a driven device, a lock device, And first to third clamp pins.

ここで、前記第1サーボ軸は、第1方向に延伸し、駆動源により前記第1方向にスライド伸縮可能である。前記第2サーボ軸は、前記第1方向と垂直をなす第2方向に延伸し、駆動源により前記第2方向に沿って進退可能である。前記従動装置は、伸縮する前記第1サーボ軸に前記第2サーボ軸を従動させるために、前記第2サーボ軸を前記第1サーボ軸に連結する。前記従動装置は解除可能である。前記ロック装置は、前記第1方向の任意の位置において前記第2サーボ軸を固定する。前記第1,第2クランプピンは、前記第1サーボ軸に設けられて前記第1,第2方向の双方と垂直をなす第3方向に突出形成され、前記第1,第2ロケート穴に挿入される。前記第3クランプピンは、前記第2サーボ軸に設けられて前記第3方向に突出形成され、前記第3ロケート穴に挿入される。   Here, the first servo shaft extends in the first direction and can slide and extend in the first direction by a driving source. The second servo shaft extends in a second direction perpendicular to the first direction, and can be advanced and retracted along the second direction by a driving source. The driven device connects the second servo shaft to the first servo shaft in order to drive the second servo shaft to the first servo shaft that expands and contracts. The driven device can be released. The locking device fixes the second servo shaft at an arbitrary position in the first direction. The first and second clamp pins are provided on the first servo shaft so as to protrude in a third direction perpendicular to both the first and second directions, and are inserted into the first and second locate holes. Is done. The third clamp pin is provided on the second servo shaft so as to protrude in the third direction and is inserted into the third locate hole.

また、前記第2,第3クランプピンの先端部近傍には、当該第2,第3クランプピンが前記第2,第3ロケート穴に挿入されたときに前記第2,第3ロケート穴に設けられた第1,第2ピン受け面に当接するための第1,第2当接面がそれぞれ設けられている。前記第2,第3クランプピンには、前記第1,第2当接面が前記第1,第2ピン受け面にそれぞれ当接して剛性反力を受けたときに、当該剛性反力に従って前記第2,第3クランプピンが前記第3方向に移動することを許容する第1,第2倣い装置がそれぞれ備えられている。前記第1,第2倣い装置はロック可能である。   Also, the second and third clamp pins are provided in the second and third locate holes when the second and third clamp pins are inserted into the second and third locate holes in the vicinity of the distal ends of the second and third clamp pins. First and second contact surfaces are provided for contacting the first and second pin receiving surfaces. In the second and third clamp pins, when the first and second abutment surfaces abut against the first and second pin receiving surfaces and receive a rigid reaction force, First and second copying devices that allow the second and third clamp pins to move in the third direction are provided. The first and second copying apparatuses can be locked.

本発明によれば、機械的構造がシンプルであるため、安価に製造可能であり且つ容易に制御可能な汎用ハンドリング治具を得ることができる。その結果、複数種類のワークを順次ハンドリングする工程において、生産性向上及びコスト削減を達成することができる。   According to the present invention, since the mechanical structure is simple, a general-purpose handling jig that can be manufactured at low cost and can be easily controlled can be obtained. As a result, productivity improvement and cost reduction can be achieved in the process of sequentially handling a plurality of types of workpieces.

<ハンドリング治具の構成>
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
<Configuration of handling jig>
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1及び図2は、本実施形態のハンドリング治具1の正面図及び側面図である。図1のように、ハンドリング治具1は、Y方向(第1方向)に延伸する第1サーボ軸11、及びY方向と直角をなすZ方向(第2方向)に延伸する第2サーボ軸12を備えている。   FIG.1 and FIG.2 is the front view and side view of the handling jig 1 of this embodiment. As shown in FIG. 1, the handling jig 1 includes a first servo shaft 11 extending in the Y direction (first direction) and a second servo shaft 12 extending in the Z direction (second direction) perpendicular to the Y direction. It has.

ここで、第1サーボ軸11は、サーボモータ等の駆動源(不図示)によって稼動するスライド伸縮機構を備えており、Y方向にスライド伸縮可能である。また、第2サーボ軸12は、サーボモータ等の駆動源(不図示)によって稼動する進退機構を備えており、Z方向に進退可能である。   Here, the first servo shaft 11 includes a slide expansion / contraction mechanism that is operated by a drive source (not shown) such as a servo motor, and is slidable in the Y direction. Further, the second servo shaft 12 includes an advance / retreat mechanism that is operated by a drive source (not shown) such as a servomotor, and can advance and retreat in the Z direction.

第1サーボ軸11の両端部近傍には、YZ平面と垂直なX方向に突出する第1,第2クランプピンCL1,CL2がそれぞれ設けられており、第2サーボ軸12の先端部近傍には、同じくX方向に突出する第3クランプピンCL3が設けられている。これら第1〜第3クランプピンCL1〜CL3は、後述のように、ハンドリング治具1によって把持するワークに設けられた第1〜第3のロケート穴にそれぞれ挿入され、当該ワークをハンドリング治具1に対して固定する役割を果たす。なお、図2のように、第2,第3クランプピンCL2,CL3の先端部近傍には、第2,第3クランプピンがワークのロケート穴に挿入されたときに当該ロケート穴に設けられたピン受け面に当接する第1,第2当接面CL2a,CL3aがそれぞれ設けられている。この点についてはさらに後述する。   Near the both ends of the first servo shaft 11, first and second clamp pins CL1 and CL2 projecting in the X direction perpendicular to the YZ plane are provided, respectively, and near the tip of the second servo shaft 12. Similarly, a third clamp pin CL3 protruding in the X direction is provided. As will be described later, the first to third clamp pins CL1 to CL3 are inserted into first to third locating holes provided in a work gripped by the handling jig 1, respectively. Play a role to fix against. As shown in FIG. 2, the second and third clamp pins are provided near the tip of the second and third clamp pins CL2 and CL3 when the second and third clamp pins are inserted into the locate holes of the workpiece. First and second contact surfaces CL2a and CL3a that contact the pin receiving surface are provided, respectively. This point will be further described later.

また、本実施形態のハンドリング治具1は、第2サーボ軸12が第1サーボ軸11のスライド伸縮運動に連動してY方向に移動できるように、第2サーボ12を第1サーボ軸11に一時的に連結するための従動装置13を備えている。この従動装置13は、任意の位置で解除可能であり、第1サーボ軸11のスライド伸縮運動に伴い第2サーボ軸12をY方向の所定位置まで移動させる機能を果たす。この点についてはさらに後述する。   In addition, the handling jig 1 of the present embodiment changes the second servo 12 to the first servo shaft 11 so that the second servo shaft 12 can move in the Y direction in conjunction with the slide expansion / contraction motion of the first servo shaft 11. A follower 13 is provided for temporary connection. The follower 13 can be released at an arbitrary position, and fulfills the function of moving the second servo shaft 12 to a predetermined position in the Y direction as the first servo shaft 11 slides and expands. This point will be further described later.

また、本実施形態のハンドリング治具1は、第2サーボ軸12のY方向位置を固定するためのロック装置14を備えている。このロック装置14は、従動装置13によりY方向の所定位置まで移動した第2サーボ軸12がさらに移動してしまうことを防止する役割を果たす。   Further, the handling jig 1 of the present embodiment includes a lock device 14 for fixing the position of the second servo shaft 12 in the Y direction. The locking device 14 serves to prevent the second servo shaft 12 that has been moved to a predetermined position in the Y direction by the driven device 13 from further moving.

続いて、図2のように、本実施形態のハンドリング治具1は、第2,第3クランプピンCL2,CL3がX方向に沿ってフレキシブルに進退運動することを許容する第1,第2倣い装置15,16をそれぞれ備えている。第1,第2倣い装置15,16は、任意の位置でロック可能に設けられており、一旦ロック状態となったら第2,第3クランプピンCL2,CL3を第1,第2サーボ軸11,12に対してそれぞれ固定し、それ以上の進退運動を許容しない。第1,第2倣い装置15,16は、第2,第3クランプピンCL2,CL3がワークのロケート穴に挿入されて第1,第2当接面CL2a,CL3aにワークの剛性反力が加わったときに、当該剛性反力に従って第2,第3クランプピンがX方向の運動することを許容することによって、第2,第3クランプピンCL2,CL3のX方向位置を調節する機能を果たす。この点については更に後述する。なお、第1,第2倣い装置15,16は、駆動源を有しておらず、一例として、X方向にスライド可能なリニアガイドである。   Subsequently, as shown in FIG. 2, the handling jig 1 of the present embodiment allows the first and second copying to permit the second and third clamp pins CL <b> 2 and CL <b> 3 to move forward and backward flexibly along the X direction. Devices 15 and 16 are provided. The first and second copying devices 15 and 16 are provided so as to be lockable at arbitrary positions, and once in the locked state, the second and third clamp pins CL2 and CL3 are moved to the first and second servo shafts 11, It is fixed with respect to 12, and no further forward / backward movement is allowed. In the first and second copying devices 15 and 16, the second and third clamp pins CL2 and CL3 are inserted into the locating holes of the workpiece, and the workpiece reaction force is applied to the first and second contact surfaces CL2a and CL3a. In this case, the second and third clamp pins are allowed to move in the X direction according to the rigidity reaction force, thereby functioning to adjust the X direction positions of the second and third clamp pins CL2 and CL3. This point will be further described later. The first and second copying apparatuses 15 and 16 do not have a drive source, and are linear guides that can slide in the X direction as an example.

以上のように、本実施形態のハンドリング治具1は、第1,第2サーボ軸11,12に加えられる駆動力、及び第2,第3クランプピンCL2,CL3がワークから受ける剛性反力によって第1〜第3クランプピンCL1〜CL3の立体的配置を変化させることで、立体的形状の異なる複数種類のワークに適合することができる。   As described above, the handling jig 1 of the present embodiment is based on the driving force applied to the first and second servo shafts 11 and 12 and the rigid reaction force that the second and third clamp pins CL2 and CL3 receive from the workpiece. By changing the three-dimensional arrangement of the first to third clamp pins CL1 to CL3, it is possible to adapt to a plurality of types of workpieces having different three-dimensional shapes.

次に、本実施形態のハンドリング治具1の適用例を示す。図3は、本実施形態のハンドリング治具1を、自動車A〜Dのサブアセンブリのハンドリング工程に適用した場面を示す概略図である。   Next, an application example of the handling jig 1 of the present embodiment will be shown. FIG. 3 is a schematic view showing a scene in which the handling jig 1 of the present embodiment is applied to a handling process of a subassembly of automobiles A to D.

図3において、ロボットRは走行軸Qを往復しながら自動車A〜Dのサブアセンブリを順次搬送している。ここで、ロボットRに本実施形態のハンドリング治具1を適用すれば、複数種類の自動車A〜Dのサブアセンブリを、車種毎にハンドリング治具を付け替えることなく搬送することができるようになる。   In FIG. 3, the robot R sequentially conveys the sub-assemblies of the automobiles A to D while reciprocating the traveling axis Q. Here, if the handling jig 1 of this embodiment is applied to the robot R, a plurality of types of sub-assemblies of automobiles A to D can be transported without changing the handling jig for each vehicle type.

次に、本実施形態のハンドリング治具1によって把持するワークについて説明する。図4は、本実施形態のハンドリング治具1によって把持するワークとしての自動車用サブアセンブリ2の一例を示す正面図であり、図5は、図4中のI−I線に沿った断面図である。図4及び図5のように、本例におけるサブアセンブリ2は乗用車のフロントドアである。なお、図4及び図5におけるXYZの各方向は、図1及び図2におけるそれと一致している。   Next, the workpiece | work hold | gripped with the handling jig | tool 1 of this embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a front view showing an example of an automobile subassembly 2 as a work gripped by the handling jig 1 of the present embodiment, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line II in FIG. is there. As shown in FIGS. 4 and 5, the subassembly 2 in this example is a front door of a passenger car. In addition, each direction of XYZ in FIG.4 and FIG.5 corresponds with it in FIG.1 and FIG.2.

図4のように、サブアセンブリ2は、ハンドリング治具1の第1〜第3クランプピンCL1〜CL3を挿入するための第1〜第3ロケート穴H1〜H3を備えている。ここで、図4の例において、第1〜第3ロケート穴H1〜H3のうち第1ロケート穴H1を基準点として、そのYZ座標を(0,0)とすると、第2ロケート穴H2の座標は(Y2,0)となり、第3ロケート穴H3の座標は(Y3,Z3)となる。   As shown in FIG. 4, the subassembly 2 includes first to third locating holes H <b> 1 to H <b> 3 for inserting the first to third clamp pins CL <b> 1 to CL <b> 3 of the handling jig 1. Here, in the example of FIG. 4, if the YZ coordinate is (0, 0) with the first locate hole H1 among the first to third locate holes H1 to H3 as a reference point, the coordinates of the second locate hole H2 Becomes (Y2, 0), and the coordinates of the third locate hole H3 become (Y3, Z3).

ここで、第1〜第3ロケート穴H1〜H3の位置は任意に選択可能であるが、サブアセンブリ2の安定的な把持のためにはサブアセンブリ2の重心を囲むように配置されることが好ましい。また、ロケート穴H1〜H3の径は、第1〜第3クランプピンCL1〜CL3のスムーズな挿入のために各クランプピンの径よりも適度に大きくされることが好ましい。   Here, the positions of the first to third locating holes H1 to H3 can be arbitrarily selected. However, in order to stably hold the subassembly 2, it may be arranged so as to surround the center of gravity of the subassembly 2. preferable. Moreover, it is preferable that the diameter of the locating holes H1 to H3 is appropriately larger than the diameter of each clamp pin for smooth insertion of the first to third clamp pins CL1 to CL3.

続いて、図5のように、第2,第3ロケート穴H2,H3には、それぞれに挿入される第2,第3クランプピンCL2,CL3の先端部近傍に設けられた第1,第2当接面CL2a,CL3aを受けるための第1,第2ピン受け面H2a,H3aが設けられている。上述のように、第1,第2サーボ軸11,12を駆動して第1〜第3クランプピンCL1〜CL3のYZ平面における位置を調節した後、ハンドリング治具1をサブアセンブリ2に接近させると、第1,第2当接面CL2a,CL3aが第1,第2ピン受け面H2a,H3aにそれぞれ当接する。そこからさらにハンドリング治具1をサブアセンブリ2に接近させると、第1,第2当接面CL2a,CL3aが第1,第2ピン受け面H2a,H3aから受けるサブアセンブリ2の剛性反力に従って第1,第2倣い装置15,16が稼動し、第2,第3クランプピンCL2,CL3がX方向に運動することを許容する。つまり、第2,第3クランプピンCL2,CL3は、図2中の矢印の方向に運動する。なお、第1,第2倣い装置15,16のスムーズな稼動のため、第1,第2当接面CL2a,CL3a、及び第1,第2ピン受け面H2a,H3aは、いずれもYZ平面と平行をなすことが好ましい。   Subsequently, as shown in FIG. 5, the first and second locating holes H2 and H3 are provided in the vicinity of the tip ends of the second and third clamp pins CL2 and CL3 inserted in the second and third locating holes H2 and H3, respectively. First and second pin receiving surfaces H2a and H3a for receiving the contact surfaces CL2a and CL3a are provided. As described above, after the first and second servo shafts 11 and 12 are driven to adjust the positions of the first to third clamp pins CL1 to CL3 in the YZ plane, the handling jig 1 is brought close to the subassembly 2. The first and second contact surfaces CL2a and CL3a are in contact with the first and second pin receiving surfaces H2a and H3a, respectively. When the handling jig 1 is further moved closer to the subassembly 2 from there, the first and second contact surfaces CL2a and CL3a are moved in accordance with the rigidity reaction force of the subassembly 2 received from the first and second pin receiving surfaces H2a and H3a. The first and second copying devices 15 and 16 are operated to allow the second and third clamp pins CL2 and CL3 to move in the X direction. That is, the second and third clamp pins CL2 and CL3 move in the direction of the arrow in FIG. For smooth operation of the first and second copying devices 15 and 16, the first and second contact surfaces CL2a and CL3a and the first and second pin receiving surfaces H2a and H3a are both YZ planes. It is preferable to make it parallel.

次に、図6を参照して、本実施形態のハンドリング治具1を用いたハンドリング方法について説明する。具体的には、当該ハンドリング方法は、以下の手順(1)〜(7)からなる。   Next, a handling method using the handling jig 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. Specifically, the handling method includes the following procedures (1) to (7).

(1)ハンドリング治具1をワークであるサブアセンブリ1に正対させる。このとき、第1クランプピンCL1及び第1ロケート穴H1のZY平面における位置が一致し、さらに、第2クランプピンCL2及び第2ロケート穴H2のZ方向の位置が一致するようにハンドリング治具1を配置する。すなわち、第1クランプピンCL1のYZ平面における座標が(0,0)になり、第2クランプピンCL2のZ座標が0になるようにする(図6の(1)参照)。   (1) The handling jig 1 is directly opposed to the subassembly 1 that is a workpiece. At this time, the handling jig 1 is arranged so that the positions of the first clamp pin CL1 and the first locating hole H1 in the ZY plane coincide with each other and the positions of the second clamp pin CL2 and the second locating hole H2 in the Z direction coincide with each other. Place. That is, the coordinate of the first clamp pin CL1 on the YZ plane is (0, 0), and the Z coordinate of the second clamp pin CL2 is 0 (see (1) in FIG. 6).

(2)前記第2サーボ軸12を駆動して、第3クランプピンCL3及び第3ロケート穴H3のZ方向の位置が一致するまで移動させる。すなわち、第3クランプピンCL3のZ座標がZ3になるようにする(図6の(2)参照)。   (2) The second servo shaft 12 is driven and moved until the positions of the third clamp pin CL3 and the third locate hole H3 in the Z direction coincide. That is, the Z coordinate of the third clamp pin CL3 is set to Z3 (see (2) in FIG. 6).

(3)従動装置13により第2サーボ軸12を第1サーボ軸11に連結した状態で第1サーボ軸11を駆動して、第3クランプピンCL3及び第3ロケート穴H3のY方向の位置が一致するまで移動させる。すなわち、第3クランプピンCL3のY座標がY3になるようにする(図6の(3)参照)。   (3) The first servo shaft 11 is driven in a state where the second servo shaft 12 is connected to the first servo shaft 11 by the driven device 13, and the positions of the third clamp pin CL3 and the third locate hole H3 in the Y direction are changed. Move until they match. That is, the Y coordinate of the third clamp pin CL3 is set to Y3 (see (3) in FIG. 6).

(4)ロック装置14により第2サーボ軸12のY方向の位置を固定する(図6の(4)参照)。これにより第3クランプCL3のYZ平面における座標が(Y3,Z3)に固定される。   (4) The position of the second servo shaft 12 in the Y direction is fixed by the lock device 14 (see (4) in FIG. 6). As a result, the coordinates of the third clamp CL3 in the YZ plane are fixed at (Y3, Z3).

(5)従動装置13を解除した状態で第1サーボ軸11をさらに駆動して、第2クランプピンCL2及び第2ロケート穴H2のY方向の位置が一致するまで移動させる。つまり、第2クランプピンCL2のYZ平面における座標が(Y2,0)になるようにする(図6の(5)参照)。これにより、第1〜第3クランプピンCL1〜CL3及び第1〜第3ロケート穴H1〜H3のYZ平面における位置がそれぞれ一致することになる。   (5) The first servo shaft 11 is further driven in a state where the driven device 13 is released, and is moved until the positions of the second clamp pin CL2 and the second locate hole H2 in the Y direction coincide. That is, the coordinates of the second clamp pin CL2 in the YZ plane are set to (Y2, 0) (see (5) in FIG. 6). As a result, the positions of the first to third clamp pins CL1 to CL3 and the first to third locating holes H1 to H3 in the YZ plane coincide with each other.

(6)第1,第2倣い装置15,16のロックを解除した状態でハンドリング治具1をX方向に移動させてサブアセンブリ2に接近させ、第1クランプピンCL1のX方向の位置を予め定めた把持位置に一致させる。ここで、第1,第2当接面CL2a,CL3aが第1,第2ピン受け面H2a,H3aに当接した後は、第1,第2倣い装置15,16が稼動して、第2,第3クランプピンCL2,CL3がサブアセンブリ2から受ける剛性反力に従ってX方向に(図2中の矢印の方向に)運動することを許容する。   (6) With the first and second copying devices 15 and 16 unlocked, the handling jig 1 is moved in the X direction to approach the subassembly 2, and the position of the first clamp pin CL1 in the X direction is set in advance. Match the determined gripping position. Here, after the first and second contact surfaces CL2a and CL3a contact the first and second pin receiving surfaces H2a and H3a, the first and second copying devices 15 and 16 are operated, and the second The third clamp pins CL2 and CL3 are allowed to move in the X direction (in the direction of the arrow in FIG. 2) according to the rigid reaction force received from the subassembly 2.

(7)第1,第2倣い装置をロックすることによって第2,第3クランプピンCL2,CL3のX方向の位置を固定した後に、第2,第3クランプピンCL2,CL3をそれぞれ第2,第3ロケート穴に固定する。これによってサブアセンブリ2がハンドリング治具1に固定されるので、図3に示すようなロボットRによる払い出しが可能になる。   (7) After fixing the positions of the second and third clamp pins CL2 and CL3 in the X direction by locking the first and second copying devices, the second and third clamp pins CL2 and CL3 are respectively connected to the second and third clamp pins CL2 and CL3. Fix to the 3rd locate hole. As a result, the subassembly 2 is fixed to the handling jig 1, so that the robot R as shown in FIG.

次に、以上の構成よりなる本実施形態の効果について説明する。   Next, effects of the present embodiment having the above-described configuration will be described.

前述のように、本実施形態のハンドリング治具1は、第1,第2サーボ軸11,12の駆動力、及び第2,第3クランプピンCL2,CL3がサブアセンブリ2から受ける剛性反力によって第1〜第3クランプピンCL1〜CL3の立体的配置を変化させることができる。つまり、本実施形態のハンドリング治具1は、2つのサーボ軸を駆動するだけで、立体的形状の異なる複数種類のワークに適合することができる。   As described above, the handling jig 1 of the present embodiment is based on the driving force of the first and second servo shafts 11 and 12 and the rigid reaction force that the second and third clamp pins CL2 and CL3 receive from the subassembly 2. The three-dimensional arrangement of the first to third clamp pins CL1 to CL3 can be changed. That is, the handling jig 1 of this embodiment can be adapted to a plurality of types of workpieces having different three-dimensional shapes by only driving two servo axes.

従って、本実施形態によれば、機械的構造がシンプルであるため、安価に製造可能であり且つ容易に制御可能である汎用ハンドリング治具を実現することができる。その結果、複数種類のワークを順次ハンドリングする工程において、大幅な生産性向上及びコスト削減を達成することができる。   Therefore, according to this embodiment, since the mechanical structure is simple, it is possible to realize a general-purpose handling jig that can be manufactured at low cost and can be easily controlled. As a result, significant productivity improvement and cost reduction can be achieved in the process of sequentially handling a plurality of types of workpieces.

また、本実施形態において、ハンドリング治具1の第1,第2当接面CL2a,CL3a及びサブアセンブリ2の第1,第2ピン受け面H2a,H3aをいずれもYZ平面に対して平行に設けることで、よりスムーズにハンドリング治具1をサブアセンブリ2に適合させることができる。その結果、さらなる生産性向上及びコスト削減を達成することができる。   In the present embodiment, the first and second contact surfaces CL2a and CL3a of the handling jig 1 and the first and second pin receiving surfaces H2a and H3a of the subassembly 2 are both provided in parallel to the YZ plane. Thus, the handling jig 1 can be adapted to the subassembly 2 more smoothly. As a result, further productivity improvement and cost reduction can be achieved.

また、本実施形態において、ハンドリング治具1によって把持するサブアセンブリ2の第1〜第3ロケート穴H1〜H3を、これらがサブアセンブリ2の重心を囲むように配置することで、サブアセンブリ2をより安定的に把持することができる。その結果、さらなる生産性向上及び安全性向上を達成することができる。   In the present embodiment, the first to third locating holes H1 to H3 of the subassembly 2 gripped by the handling jig 1 are arranged so as to surround the center of gravity of the subassembly 2, so that the subassembly 2 is It can be gripped more stably. As a result, further productivity improvement and safety improvement can be achieved.

なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。例えば、上述した実施形態において、本発明の汎用ハンドリング治具が把持するワークは自動車のサブアセンブリであったが、本発明は必ずしもこれに限定されない。つまり、本発明の汎用ハンドリング治具は、各種作業工程において順次搬送される物品であればいかなるものに対しても適用可能である。   In addition, this invention is not limited only to embodiment mentioned above, A various change can be made within a claim. For example, in the above-described embodiment, the work gripped by the general-purpose handling jig of the present invention is an automobile subassembly, but the present invention is not necessarily limited thereto. That is, the general-purpose handling jig of the present invention can be applied to any articles that are sequentially conveyed in various work processes.

本実施形態のハンドリング治具の正面図である。It is a front view of the handling jig of this embodiment. 本実施形態のハンドリング治具の側面図である。It is a side view of the handling jig of this embodiment. 本実施形態のハンドリング治具の適用例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of application of the handling jig | tool of this embodiment. 本実施形態の治具が把持するワークとしてのサブアセンブリの正面図である。It is a front view of a subassembly as a work which a jig of this embodiment grasps. 図4のI−I方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the II direction of FIG. 本実施形態のハンドリング治具を用いたハンドリング方法を示す概略図である。It is the schematic which shows the handling method using the handling jig | tool of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハンドリング治具、
11 第1サーボ軸、
12 第2サーボ軸、
13 従動装置、
14 ロック装置、
15 第1倣い装置、
16 第2倣い装置、
2 サブアセンブリ(ワーク)、
CL1 第1クランプピン、
CL2 第2クランプピン、
CL2a 第1当接面、
CL3 第3クランプピン、
CL3a 第2当接面、
H1 第1ロケート穴
H2 第2ロケート穴、
H2a 第1ピン受け面、
H3 第3ロケート穴、
H3a 第2ピン受け面、
Q 走行軸、
R ロボット。
1 Handling jig,
11 First servo axis,
12 Second servo axis,
13 Follower,
14 Locking device,
15 first copying apparatus,
16 Second copying apparatus,
2 Subassembly (work),
CL1 first clamp pin,
CL2 second clamp pin,
CL2a first contact surface,
CL3 third clamp pin,
CL3a second contact surface,
H1 1st locate hole H2 2nd locate hole,
H2a first pin receiving surface,
H3 3rd locate hole,
H3a second pin receiving surface,
Q traveling axis,
R Robot.

Claims (5)

少なくとも第1〜第3ロケート穴を有するワークを把持するためのハンドリング治具であって、
第1方向に延伸し、駆動源により前記第1方向にスライド伸縮可能な第1サーボ軸と、
前記第1方向と垂直をなす第2方向に延伸し、駆動源により前記第2方向に進退可能な第2サーボ軸と、
伸縮する前記第1サーボ軸に前記第2サーボ軸を従動させるために、前記第2サーボ軸を前記第1サーボに連結する解除可能な従動装置と、
前記第1方向の任意の位置において前記第2サーボ軸を固定するためのロック装置と、
前記第1サーボ軸に設けられて前記第1,第2方向の双方と垂直をなす第3方向に突出形成され、前記第1,第2ロケート穴に挿入される第1,第2クランプピンと、前記第2サーボ軸に設けられて前記第1,第2方向の双方と垂直をなす第3方向に突出形成され、前記第3ロケート穴に挿入される第3クランプピンと、を有しており、
前記第2,第3クランプピンの先端部近傍には、当該第2,第3クランプピンが前記第2,第3ロケート穴に挿入されたときに前記第2,第3ロケート穴に設けられた第1,第2ピン受け面に当接するための第1,第2当接面がそれぞれ設けられており、
前記第2,第3クランプピンには、前記第1,第2当接面が前記第1,第2ピン受け面にそれぞれ当接して剛性反力を受けたときに、当該剛性反力に従って前記第2,第3クランプピンが前記第3方向に移動することを許容するロック可能な第1,第2倣い装置がそれぞれ設けられていることを特徴とするハンドリング治具。
A handling jig for gripping a workpiece having at least first to third locating holes,
A first servo shaft extending in the first direction and slidable in the first direction by a driving source;
A second servo axis extending in a second direction perpendicular to the first direction and capable of moving back and forth in the second direction by a drive source;
A releasable follower for connecting the second servo shaft to the first servo to cause the second servo shaft to follow the first servo shaft to expand and contract;
A locking device for fixing the second servo shaft at an arbitrary position in the first direction;
First and second clamp pins provided on the first servo shaft and projecting in a third direction perpendicular to both the first and second directions and inserted into the first and second locating holes; A third clamp pin provided on the second servo shaft and projecting in a third direction perpendicular to both the first and second directions and inserted into the third locating hole;
Near the tip of the second and third clamp pins, the second and third clamp pins are provided in the second and third locate holes when the second and third clamp pins are inserted into the second and third locate holes. First and second contact surfaces are provided for contacting the first and second pin receiving surfaces, respectively.
In the second and third clamp pins, when the first and second abutment surfaces abut against the first and second pin receiving surfaces and receive a rigid reaction force, A handling jig characterized in that lockable first and second copying devices are provided to allow the second and third clamp pins to move in the third direction.
前記第1,第2クランプピンは、それぞれが前記第1サーボ軸の両端部近傍に設けられ、前記第3クランプピンは、前記第2サーボ軸の先端部近傍に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のハンドリング治具。   Each of the first and second clamp pins is provided in the vicinity of both ends of the first servo shaft, and the third clamp pin is provided in the vicinity of a tip portion of the second servo shaft. The handling jig according to claim 1. 前記第1,第2ピン受け面、及び前記第1,第2当接面は、いずれも前記第1,第2方向がなす平面と平行をなすことを特徴とする請求項1または2に記載のハンドリング治具。   The first and second pin receiving surfaces and the first and second contact surfaces are both parallel to a plane formed by the first and second directions. Handling jigs. 前記第1〜第3ロケート穴は、前記ワークの重心を囲むように配置されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のハンドリング治具。   The handling jig according to any one of claims 1 to 3, wherein the first to third locating holes are arranged so as to surround a center of gravity of the workpiece. 請求項1〜4のいずれか1つに記載のハンドリング治具を用いたワークのハンドリング方法であって、
前記第1クランプピン及び前記第1ロケート穴の前記第1,第2方向がなす平面上の位置が一致し、且つ、前記第2クランプピン及び前記第2ロケート穴の前記第2方向の位置が一致するように前記ハンドリング治具を前記ワークに正対させるステップと、
前記第2サーボ軸を駆動して、前記第3クランプピン及び前記第3ロケート穴の前記第2方向の位置を一致させるステップと、
前記従動装置により前記第2サーボ軸を前記第1サーボ軸に連結した状態で前記第1サーボ軸を駆動して、前記第3クランプピン及び前記第3ロケート穴の第1方向の位置を一致させるステップと、
前記ロック装置により前記第2サーボ軸の前記第1方向の位置を固定するステップと、
前記従動装置を解除した状態で前記第1サーボ軸をさらに駆動して、前記第2クランプピン及び前記第2ロケート穴の第1方向の位置を一致させるステップと、
前記第1,第2倣い装置を稼動した状態で前記ハンドリング治具を前記ワークに接近させ、前記第1クランプ穴に対する前記第1クランプピンの相対位置を予め定めた把持位置に一致させるステップと、
前記第1,第2倣い装置をロックした後に、前記第2、第3クランプピンを前記第2、第3ロケート穴をそれぞれ固定するステップと、を含むことを特徴とするハンドリング方法。
A workpiece handling method using the handling jig according to any one of claims 1 to 4,
The positions of the first clamp pin and the first locate hole on the plane formed by the first and second directions coincide with each other, and the positions of the second clamp pin and the second locate hole in the second direction are the same. Directing the handling jig to the workpiece so as to match,
Driving the second servo shaft to match the positions of the third clamp pin and the third locate hole in the second direction;
The first servo shaft is driven in a state where the second servo shaft is connected to the first servo shaft by the driven device, and the positions of the third clamp pin and the third locating hole in the first direction are matched. Steps,
Fixing the position of the second servo shaft in the first direction by the locking device;
Further driving the first servo shaft in a state in which the driven device is released to match the positions of the second clamp pin and the second locate hole in the first direction;
Bringing the handling jig closer to the workpiece while the first and second copying devices are in operation, and matching the relative position of the first clamp pin with respect to the first clamp hole to a predetermined gripping position;
And a step of fixing the second and third clamp pins to the second and third locating holes, respectively, after locking the first and second copying devices.
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