JP5737159B2 - バキュームカップの位置合わせ装置及びこれを用いたハンドリングアタッチメントの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、複数のバキュームカップを備えたハンドリングアタッチメントにおけるバキュームカップの位置合わせ装置及びこれを用いたハンドリングアタッチメントの製造方法に関する。
例えば、自動車のボデーパネル等の生産工程において、プレス機へのワークの投入及び取出しを行う際には、ハンドリングアタッチメントを備えた搬送装置を用いる場合がある。
ハンドリングアタッチメントは、ワークの被吸着面を吸着する複数のバキュームカップと、該バキュームカップを支持する支持部材とを備えている（特許文献１、特許文献２）。
ハンドリングアタッチメントは、ワークの被吸着面を吸着する複数のバキュームカップと、該バキュームカップを支持する支持部材とを備えている（特許文献１、特許文献２）。
このようなハンドリングアタッチメントにおいて、複数のバキュームカップは、支持部材によってワークの被吸着面と対向すると共にワークの被吸着面に対応した位置及び傾斜角度に配される。従来から、ハンドリングアタッチメントの製造時におけるバキュームカップの位置合わせは、実際にプレス成形により製造したワークを治具により生産ラインでの姿勢に相当する位置に配置し、その被吸着面とバキュームカップの位置とを合わせることにより行われている。
しかしながら、上述したハンドリングアタッチメントにおけるバキュームカップの位置合わせ方法には、以下の問題点がある。
上記のバキュームカップの位置合わせ方法においては、実際にプレス成形により製造したワークを基準としてバキュームカップの位置合わせを行っている。そのため、ハンドリングアタッチメントの製造時期はワークの金型等の製作期間より後となり、ハンドリングアタッチメントの製造時期が遅くなる。したがって、ハンドリングアタッチメントを、タイムリーに完成させることが難しく、また、短い期間内に製造する必要がある。
上記のバキュームカップの位置合わせ方法においては、実際にプレス成形により製造したワークを基準としてバキュームカップの位置合わせを行っている。そのため、ハンドリングアタッチメントの製造時期はワークの金型等の製作期間より後となり、ハンドリングアタッチメントの製造時期が遅くなる。したがって、ハンドリングアタッチメントを、タイムリーに完成させることが難しく、また、短い期間内に製造する必要がある。
また、ワークを生産ラインでの姿勢に相当する位置に配置するのに時間がかかる上、ワークのたわみや寸法誤差等により、被吸着面の位置にばらつきが発生しやすい。そのため、実際の生産ラインにおいて、再度調整を行う必要性が生じる。
本発明は、ワークが完成する前の段階において、精度の高いハンドリングアタッチメントを製造することができるバキュームカップの位置合わせ装置及びこれを用いたハンドリングアタッチメントの製造方法を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、ワークの被吸着面を吸着する複数のバキュームカップと、該複数のバキュームカップの相互の位置関係が維持されるように該複数のバキュームカップを保持する支持部材とを備えたハンドリングアタッチメントの製造に用いるバキュームカップの位置合わせ装置であって、
ベースプレートと、
該ベースプレート上に配置される複数の位置合わせ治具とを有し、
該複数の位置合わせ治具は、その上端に、高さ位置を調整可能であると共に、任意の方向への傾斜角を調整可能な疑似ワーク面をそれぞれ備えており、
設計データから求められる高さ、傾斜方向及び傾斜角に設定された、上記複数の位置合わせ治具の上記疑似ワーク面に、上記バキュームカップをそれぞれ当接させて、該複数のバキュームカップの高さ、傾斜方向及び傾斜角が決定されるよう構成されていることを特徴とするバキュームカップの位置合わせ装置にある（請求項１）。
ベースプレートと、
該ベースプレート上に配置される複数の位置合わせ治具とを有し、
該複数の位置合わせ治具は、その上端に、高さ位置を調整可能であると共に、任意の方向への傾斜角を調整可能な疑似ワーク面をそれぞれ備えており、
設計データから求められる高さ、傾斜方向及び傾斜角に設定された、上記複数の位置合わせ治具の上記疑似ワーク面に、上記バキュームカップをそれぞれ当接させて、該複数のバキュームカップの高さ、傾斜方向及び傾斜角が決定されるよう構成されていることを特徴とするバキュームカップの位置合わせ装置にある（請求項１）。
また、本発明の他の態様は、上記バキュームカップの位置合わせ装置を用いて、上記ハンドリングアタッチメントを製造する方法であって、
上記各位置合わせ治具の上記疑似ワーク面を、それぞれ予め求めた高さ、傾斜方向及び傾斜角度に調整する疑似ワーク面調整工程と、
上記疑似ワーク面に上記バキュームカップが当接状態となるよう、該バキュームカップを保持するための上記支持部材の形状調整を行う支持部材成形工程とを有することを特徴とするハンドリングアタッチメントの製造方法にある（請求項４）。
上記各位置合わせ治具の上記疑似ワーク面を、それぞれ予め求めた高さ、傾斜方向及び傾斜角度に調整する疑似ワーク面調整工程と、
上記疑似ワーク面に上記バキュームカップが当接状態となるよう、該バキュームカップを保持するための上記支持部材の形状調整を行う支持部材成形工程とを有することを特徴とするハンドリングアタッチメントの製造方法にある（請求項４）。
上記バキュームカップの位置合わせ装置における疑似ワーク面は、高さ位置が変更可能であると共に、任意の方向への傾斜が可能であるように構成されている。そのため、上記疑似ワーク面の高さ位置及び傾斜を所望の設定とすることにより、上記疑似ワーク面によって、ワークにおける吸着面を疑似的に再現することができる。したがって、ワークが完成する前の段階においても、上記バキュームカップの位置合わせ装置をバキュームカップの位置合わせを行いハンドリングアタッチメントを製造することができる。
また、上記位置合わせ治具によって上記疑似ワーク面の高さ及び傾斜角度を設定することにより、寸法誤差やたわみといったワークを用いた場合には防止が難しい精度の悪化要因を排除することができる。これにより、バキュームカップの位置合わせの精度を高め、精度の良いハンドリングアタッチメントを得ることができる。
また、上記ハンドリングアタッチメントの製造方法においては、例えば、設計データ等から高さ、傾斜方向及び傾斜角度の情報を予め求め、これを基に、上述したバキュームカップの位置合わせ装置の疑似ワーク面の設定を行うことができる。これにより、ワークが完成する前の段階においても、精度の良いハンドリングアタッチメントを製造することができる。
上記バキュームカップの位置合わせ装置及びこれを用いたハンドリングアタッチメントの製造方法によれば、ワークが完成する前の段階においても、精度の高いハンドリングアタッチメントを製造することができる。
上記バキュームカップの位置合わせ装置において、上記複数の位置合わせ治具は、それぞれ上記ベースプレート上での配置位置が変更可能に構成されていてもよい（請求項２）。この場合には、上記高さ方向と直交する水平方向における上記疑似ワーク面の位置調整を容易に行うことができ、異なる形状のワークに対応するハンドリングアタッチメントの製造に容易に用いることができる。
また、上記複数の位置合わせ治具は、上記疑似ワーク面の中心を通る縦軸を回転中心として上記疑似ワーク面を回転させる回転機構と、上記疑似ワーク面の中心を通り上記縦軸と直交する横軸を回転中心として上記疑似ワーク面を一方向に傾斜させる傾斜機構とをそれぞれ有していてもよい（請求項３）。この場合には、上記縦軸を回転中心とする回転角度と上記横軸を回転中心とする傾斜角度との２つの要素により、容易に上記疑似ワーク面の傾斜角度を設定することができる。
さらに、上記傾斜機構の回転中心となる上記横軸は、上記疑似ワーク面の中心を通ることが好ましい。この場合には、上記縦軸と上記横軸とが、いずれも上記疑似ワーク面の中心を通っている。そのため、上記回転機構及び上記傾斜機構により上記疑似ワーク面の傾斜角度を設定する前後において、上記疑似ワーク面の中心の位置は同一の位置にある。したがって、上記疑似ワーク面の位置を、その中心を基準として設定することにより、傾斜角度を変更させた場合においても、上記疑似ワーク面における位置の再調整を省略することができる。これにより、上記疑似ワーク面の位置及び傾斜角度の調整作業の効率を向上することができる。
また、上記ハンドリングアタッチメントの製造方法において、上記支持部材は、別途準備される搬送装置に連結される連結部と、該連結部から延設された複数本の支持パイプとを有し、該支持パイプの先端に上記バキュームカップが保持されるよう構成されており、上記支持部材は、上記支持部材成形工程前に、予め上記支持パイプの先端に上記バキュームカップを保持させてあると共に各バキュームカップの位置が上記疑似ワーク面の近傍に位置するよう予備成形されていてもよい（請求項５）。この場合には、上記支持部材成形工程における上記支持パイプの成形を容易とし、かつ短時間で行うことができる。
（実施例１）
バキュームカップの位置合わせ装置及びこれを用いたハンドリングアタッチメントの製造方法にかかる実施例について、図１〜図１１を参照して説明する。
図１０に示すごとく、本例において製造するハンドリングアタッチメント５は、ワークの被吸着面を吸着する４つのバキュームカップ５１と、バキュームカップ５１の相互の位置関係が維持されるようにこれらを保持する支持部材５５とを備えるものである。
バキュームカップの位置合わせ装置及びこれを用いたハンドリングアタッチメントの製造方法にかかる実施例について、図１〜図１１を参照して説明する。
図１０に示すごとく、本例において製造するハンドリングアタッチメント５は、ワークの被吸着面を吸着する４つのバキュームカップ５１と、バキュームカップ５１の相互の位置関係が維持されるようにこれらを保持する支持部材５５とを備えるものである。
支持部材５５は、搬送装置（図示略）に連結される連結部５５１と、連結部５５１から延設された４本の支持パイプ５５４と、支持パイプ５５４の先端にそれぞれ配されたバキュームカップ５１とを有している。
連結部５５１は、搬送装置に把持される連結把持部５５２と、支持パイプ５５４が配される連結基部５５３とを備えており、連結基部５５３には４本の支持パイプ５５４が配されている。
各支持パイプ５５４は、中空円筒状をなしており、その先端部には後述する小径パイプ５２を介してバキュームカップ５１がそれぞれ保持されている。また、支持パイプ５５４には固定ボルト５５５が配されており、小径パイプ５２を固定できるように構成されている。
各支持パイプ５５４は、中空円筒状をなしており、その先端部には後述する小径パイプ５２を介してバキュームカップ５１がそれぞれ保持されている。また、支持パイプ５５４には固定ボルト５５５が配されており、小径パイプ５２を固定できるように構成されている。
バキュームカップ５１は、ワークに向かって拡径する円錐台形状をなしており、ワークと対向して配される端面は全面が開放した開放端を形成している。また、バキュームカップ５１における開放端と反対側の端面には、直方体状のブロック部５３と、該ブロック部５３と連結された小径パイプ５２とを配してある。
図１０及び図１１に示すごとく、ブロック部５３には、小径パイプ５２を固定するパイプ固定プレート５３１が配されている。パイプ固定プレート５３１と小径パイプ５２とは、両者を貫通して配置されたボルトにナットを螺合することにより固定されている。ボルトとナットとの締結を緩めた状態においては、ボルトの中心軸を回転中心として、小径パイプ５２とパイプ固定プレート５３１とを相対的に回転可能であり、バキュームカップ５１の位置合わせの際にバキュームカップ５１の傾斜角度を変更することができる。
図１０及び図１１に示すごとく、パイプ固定プレート５３１と連結された小径パイプ５２の外径は、支持パイプ５５４の内径よりも小さく、支持パイプ５５４の内周側に挿通すると共に上述した固定ボルト５５５によって支持パイプ５５４に固定されている。固定ボルト５５５を緩めた状態において、小径パイプ５２は、支持パイプ５５４に対して軸線方向において移動可能で、かつ軸線を中心として回転可能である。これにより、バキュームカップ５１の位置合わせの際にバキュームカップ５１の位置及び傾斜角度を変更することができる。
また、支持部材５５は、上記構成を有すると共に、バキュームカップ５１の位置合わせ装置１を用いて支持パイプ５５４の成形を行う支持部材成形工程の前の段階において、予め支持パイプ５５４の先端にバキュームカップ５１を保持させてあると共に各バキュームカップ５１の位置が後述する疑似ワーク面１００の近傍に位置するよう予備成形されている。
尚、本例の支持部材５５は、上述のごとく、バキュームカップ５１の位置及び傾斜角度を変更可能に構成しているが、本例の位置合わせ装置１を適用するものとしては、これに限るものではなく、支持パイプとバキュームカップとを直接連結する構造のもの等、種々の構造のものを用いることができる。
次に、位置合わせ装置１について説明する。
図７に示すごとく、バキュームカップ５１の位置合わせ装置１は、ベースプレート２と、ベースプレート２上に配置される４つの位置合わせ治具１０とを有している。位置合わせ治具１０は、図１に示すごとく、その上端に、バキュームカップ５１と当接させる疑似ワーク面１００を備えている。疑似ワーク面１００は、位置が変更可能であると共に、任意の方向への傾斜が可能であるように構成されている。
図７に示すごとく、バキュームカップ５１の位置合わせ装置１は、ベースプレート２と、ベースプレート２上に配置される４つの位置合わせ治具１０とを有している。位置合わせ治具１０は、図１に示すごとく、その上端に、バキュームカップ５１と当接させる疑似ワーク面１００を備えている。疑似ワーク面１００は、位置が変更可能であると共に、任意の方向への傾斜が可能であるように構成されている。
以下、本例のバキュームカップ５１の位置合わせ装置１についてさらに詳細に説明する。
図７に示すごとく、ベースプレート２は、上方から見て矩形形状をなす定盤により構成されている。本例において、ベースプレート２の上面と垂直な方向を高さ方向Ｚ、ベースプレート２においてハンドリングアタッチメント５の連結部５５１が配された側の１辺と平行な方向を横方向Ｘ、高さ方向Ｚ及び横方向Ｘの両方と直交する方向を奥行き方向Ｙと表現する。ベースプレート２上面には、横方向Ｘ及び奥行き方向Ｙに等間隔に配された複数の位置決め穴（図示略）が形成されている。
図１に示すごとく、ベースプレート２上に配置する位置合わせ治具１０は、その上端にバキュームカップ５１と当接させる疑似ワーク面１００を備えている。また、位置合わせ治具１０はその高さ位置を変更可能な高さ調整機構部１１と、傾斜角度を変更可能な傾斜調整機構部１４と、ベースプレート２上において横方向Ｘ及び奥行き方向Ｙに配置位置が変更可能な位置調整機構部１７とを備えている。
図４及び図５に示すごとく、高さ調整機構部１１は、アウター部１２とインナー部１３とを有する昇降機構部１１０と、昇降機構部１１０の上部に配置されるスペーサ１１１とを備えている。
図４及び図５に示すごとく、昇降機構部１１０は、ベースプレート２上に配されるアウター部１２と、アウター部１２の内側に配されたインナー部１３とを備えている。
アウター部１２は、ベースプレート２上面に当接して配されるアウター底部１２１と、該アウター底部１２１から上方に向かって立設するアウター側壁部１２３とを備えている。
アウター底部１２１は、上方から見たとき矩形形状をなす平板からなり、その上面にはアウター側壁部１２３が設けてある。
アウター部１２は、ベースプレート２上面に当接して配されるアウター底部１２１と、該アウター底部１２１から上方に向かって立設するアウター側壁部１２３とを備えている。
アウター底部１２１は、上方から見たとき矩形形状をなす平板からなり、その上面にはアウター側壁部１２３が設けてある。
アウター側壁部１２３は、上方から見たときアウター底部１２１の外径よりも小さい矩形形状をなす四角筒状をなしており、その開放端が上下方向を向くように配されている。アウター側壁部１２３をなす４つの壁面のうち、対向して配される一対の壁面は横方向Ｘと直交し、もう一対の壁面は奥行き方向Ｙと直交するように配される。アウター側壁部１２３において隣り合う２つの壁面の外周面には、それぞれネジ軸係合部１２５が配されており、位置調整機構部１７が有する位置調整用ネジ軸１７１の先端と連結可能に構成されている。
また、アウター側壁部１２３の内側でかつアウター底部１２１の中央部には、上方に向かって立設する昇降用ネジ軸１２６が配されている。昇降用ネジ軸１２６は、その軸線が疑似ワーク面１００の中心を通るように配されている。昇降用ネジ軸１２６とアウター底部１２１との間には、軸受１２７が配されており、昇降用ネジ軸１２６はその軸線を中心としてアウター底部１２１と相対的に回転可能に配されている。
図４及び図５に示すごとく、アウター部１２の内側に配されたインナー部１３は、四角筒状のインナー側壁部１３１と、インナー側壁部１３１の内側に配された昇降用ナット１３２と、インナー側壁部１３１の上端部に配された蓋体１３４とを備えている。
インナー側壁部１３１は、四角筒形状をなしており、その開放端が上下方向となるように配されると共に、インナー側壁部１３１の外周面における各平面にはシム材１３７が配されている。また、インナー側壁部１３１の内周面において、対向する一対の壁部の間には、両者を繋ぐようにナット固定プレート１３３が配されている。ナット固定プレート１３３には昇降用ナット１３２が配されており、アウター部１２の昇降用ネジ軸１２６と螺着されている。
また、インナー側壁部１３１の上端部に配された蓋体１３４は、上面から見て矩形形状をなす平板からなり、対角をなす一対の角部の内側の位置には位置決めピン１３５を設けてある。また、蓋体１３４の位置決めピン１３５よりも内側の位置には、インナー側壁部１３１の内側に連通し、昇降用ネジ軸１２６を回転させるための作業口１３６が貫通形成されている。
図４に示すごとく、昇降機構部１１０においては、昇降用ネジ軸１２６を正転方向（矢印Ｒ方向）に回転させることにより、昇降用ナット１３２と連結したインナー部１３を上昇させることができる。また、昇降用ネジ軸１２６を正転方向と反対の逆転方向に回転させることにより、インナー部１３を下降させることができる。
図４及び図５に示すごとく、上述したアウター側壁部１２３の外周面に配された２つのネジ軸係合部１２５には、位置調整機構部１７が配してある。
位置調整機構部１７は、位置調整用ネジ軸１７１と位置調整用ナット１７２とを備えている。位置調整用ネジ軸１７１の先端部には、ネジ軸係合部１２５と係合する円筒状の係合部を備えている。位置調整用ナット１７２は、ナットホルダー１７３に配されており、ベースプレート２上に配された位置決めプレート１７４上を矢印Ｓ方向（図５）にスライド可能で、かつ位置調整用ネジ軸１７１の軸線方向においては固定されるように構成されている。
位置調整機構部１７は、位置調整用ネジ軸１７１と位置調整用ナット１７２とを備えている。位置調整用ネジ軸１７１の先端部には、ネジ軸係合部１２５と係合する円筒状の係合部を備えている。位置調整用ナット１７２は、ナットホルダー１７３に配されており、ベースプレート２上に配された位置決めプレート１７４上を矢印Ｓ方向（図５）にスライド可能で、かつ位置調整用ネジ軸１７１の軸線方向においては固定されるように構成されている。
位置調整機構部１７は、位置調整用ネジ軸１７１を回転させることにより、位置調整用ネジ軸１７１がその軸線方向に移動する。これにより、位置合わせ治具１０を横方向Ｘ及び奥行き方向Ｙに移動させることができる。
また、位置調整機構部１７を用いることにより、位置合わせ治具１０をベースプレート２上に固定している。位置調整機構部１７のベースプレート２への固定は、位置決めプレート１７４に設けた貫通孔１７９とベースプレート２に設けた位置決め穴（図示略）とを合わせて、ボルト等により固定して行うことができる。
また、位置調整機構部１７を用いることにより、位置合わせ治具１０をベースプレート２上に固定している。位置調整機構部１７のベースプレート２への固定は、位置決めプレート１７４に設けた貫通孔１７９とベースプレート２に設けた位置決め穴（図示略）とを合わせて、ボルト等により固定して行うことができる。
図１、図４及び図５に示すごとく、スペーサ１１１は、インナー部１３の蓋体１３４の上面に配置してある。
図５及び図６に示すごとく、スペーサ１１１は上方から見たとき矩形形状をなす平板からなり、その板厚は所望の寸法に設定することができる。また、スペーサ１１１は、蓋体１３４の位置決めピン１３５と対応した位置に形成されたピン孔１１３と昇降用ネジ軸１２６を回転させるための作業口１１２を備えている。本例において、疑似ワーク面１００の高さ調整は、スペーサ１１１を用いておおよその調整を行い、昇降機構部１１０により微調整を行う。また、本例の高さ調整機構部１１には、一枚のスペーサ１１１を用いたが、複数枚のスペーサ１１１を積み重ねて使用することもできるし、厚さの異なるスペーサ１１１を使用することもできる。また、スペーサ１１１を取り外し、昇降機構部１１０によって高さ調整を行うこともできる。
図５及び図６に示すごとく、スペーサ１１１は上方から見たとき矩形形状をなす平板からなり、その板厚は所望の寸法に設定することができる。また、スペーサ１１１は、蓋体１３４の位置決めピン１３５と対応した位置に形成されたピン孔１１３と昇降用ネジ軸１２６を回転させるための作業口１１２を備えている。本例において、疑似ワーク面１００の高さ調整は、スペーサ１１１を用いておおよその調整を行い、昇降機構部１１０により微調整を行う。また、本例の高さ調整機構部１１には、一枚のスペーサ１１１を用いたが、複数枚のスペーサ１１１を積み重ねて使用することもできるし、厚さの異なるスペーサ１１１を使用することもできる。また、スペーサ１１１を取り外し、昇降機構部１１０によって高さ調整を行うこともできる。
図１に示すごとく、疑似ワーク面１００の傾斜角度を調整するための傾斜調整機構部１４は、高さ調整機構部１１の上部に配されている。
図２及び図３に示すごとく、傾斜調整機構部１４は、その上端部に配されバキュームカップ５１と当接する疑似ワーク面１００と、疑似ワーク面１００を水平面上において回転させる回転機構１５と、水平面に対して疑似ワーク面１００を傾斜させる傾斜機構１６と、スペーサ１１１と合体する基台部１４１とを有している。
図２及び図３に示すごとく、傾斜調整機構部１４は、その上端部に配されバキュームカップ５１と当接する疑似ワーク面１００と、疑似ワーク面１００を水平面上において回転させる回転機構１５と、水平面に対して疑似ワーク面１００を傾斜させる傾斜機構１６と、スペーサ１１１と合体する基台部１４１とを有している。
基台部１４１は、上方から見たとき矩形形状をなす底面部１４２と、該底面部１４２から上方に立設した四角筒状の基台側壁部１４５とからなる。底面部１４２においてスペーサ１１１のピン孔１１３と対応した位置には、位置決めピン１４３（図１）を設けてある。基台側壁部１４５には、その内側に貫通した作業口１４６を形成してあり、この作業口１４６から昇降機構部１１０の蓋体１３４の作業口１３６及びスペーサ１１１の作業口１１２を通じて工具を挿入し、前述した昇降機構部１１０の昇降用ネジ軸１２６を回転させることができる。
また、図２に示すごとく、基台側壁部１４５の上端部には、基台蓋体１４４が配されており、基台蓋体１４４には回転機構１５が配されている。
回転機構１５は、平歯車からなる回転歯車１５１と、回転歯車１５１と噛合する固定ブロック１５２とを備えている。
回転機構１５は、平歯車からなる回転歯車１５１と、回転歯車１５１と噛合する固定ブロック１５２とを備えている。
回転歯車１５１は、上記のごとく平歯車からなり、その中心軸線は、疑似ワーク面１００の中心点を通りかつ高さ方向Ｚと平行な縦軸１５０をなしている。回転歯車１５１は、縦軸１５０を回転中心として回動可能に、基台蓋体１４４に保持されている。また、回転歯車１５１の上面には、角度目盛り（図示略）を設けてあり、疑似ワーク面１００の回転角度を確認することができる。また、図２に示すごとく、回転歯車１５１は、傾斜機構１６の傾斜歯車１６１と噛合する２つの補助歯車１６２を備えている。
図２に示すごとく、固定ブロック１５２は、回転歯車１５１の外周側に配されている。 固定ブロック１５２は、回転歯車１５１と噛合する歯部を備えており、基台蓋体１４４にボルト（図示略）により固定されている。固定ブロック１５２を基台蓋体１４４から取り外し、固定ブロック１５２と回転歯車１５１との噛合を解除した場合には、回転歯車１５１が回動可能な状態となる。また、固定ブロック１５２を基台蓋体１４４に固定し、固定ブロック１５２と回転歯車１５１とを噛合させた場合には、回転歯車１５１を固定することができる。
図２及び図３に示すごとく、回転機構１５の回転歯車１５１には、疑似ワーク面１００を傾斜させる傾斜機構１６が設けてある。
傾斜機構１６は、回転歯車１５１の内側において回転可能に軸支された一対の補助歯車１６２と、一対の補助歯車１６２と噛合する傾斜歯車１６１とを備えている。
傾斜機構１６は、回転歯車１５１の内側において回転可能に軸支された一対の補助歯車１６２と、一対の補助歯車１６２と噛合する傾斜歯車１６１とを備えている。
図２に示すごとく、傾斜歯車１６１は、平歯車を２分割した半円状をなしており、その中心軸は、疑似ワーク面１００の中心点を通り、かつ縦軸１５０と垂直な横軸１６０をなしている。
傾斜歯車１６１における上方に配された平面には、疑似ワーク面１００を設けてある。
疑似ワーク面１００は、円板状の平板からなり、その外径は、バキュームカップ５１の外径よりも大きく設定してある。疑似ワーク面１００には、バキュームカップ５１の外径と対応した直径の円からなる目安線（図示略）が設けてある。
疑似ワーク面１００は、円板状の平板からなり、その外径は、バキュームカップ５１の外径よりも大きく設定してある。疑似ワーク面１００には、バキュームカップ５１の外径と対応した直径の円からなる目安線（図示略）が設けてある。
傾斜歯車１６１は、回転歯車１５１から上方に向かって延設された固定ブラケット１６３にボルト１６４及びナット１６５を用いて締結固定されており、ボルト１６４とナット１６５との締結を緩めることにより、傾斜角度を変更可能な状態となる。また、傾斜歯車１６１の側面には、角度目盛りを設けてあり、疑似ワーク面１００の傾斜角度を確認することができる。
図２に示すごとく傾斜歯車１６１と噛合する一対の補助歯車１６２は、横軸１６０と平行な軸線を回転中心として、回転歯車１５１の内部において回転可能に軸支されている。一対の補助歯車１６２の両方と傾斜歯車１６１とを噛合させることにより、傾斜歯車１６１を、横軸１６０を回転中心として回転させることができる。
次に、上述のごとく構成されたバキュームカップ５１の位置合わせ装置１を用いて、ハンドリングアタッチメント５を製造する方法について説明する。
ハンドリングアタッチメント５の製造は、疑似ワーク面調整工程と支持部材成形工程との２つの工程で行われる。
ハンドリングアタッチメント５の製造は、疑似ワーク面調整工程と支持部材成形工程との２つの工程で行われる。
疑似ワーク面調整工程は、ハンドリングアタッチメント５の設計データから予め求めたバキュームカップ５１の位置及び傾斜角度を基に、位置合わせ治具１０における疑似ワーク面１００の位置及び傾斜角度の設定を行う。
図１１に示すごとく、設計データから求めるバキュームカップ５１の位置は、ワークと当接するバキュームカップ５１の開放端を形成する円の中心点Ｐ１の位置と、円を含む平面の傾斜状態（傾斜角度ｄ２及び傾斜方向ｄ１）とにより表すことができる。
図１１に示すごとく、設計データから求めるバキュームカップ５１の位置は、ワークと当接するバキュームカップ５１の開放端を形成する円の中心点Ｐ１の位置と、円を含む平面の傾斜状態（傾斜角度ｄ２及び傾斜方向ｄ１）とにより表すことができる。
同図に示すごとく、中心点Ｐ１の位置は、連結部５５１が配される位置Ｐをベースプレート２上に投影した原点Ｐ０を原点として表すことが可能である。図７に示すごとく、中心点Ｐ１の位置、傾斜角度及び傾斜方向を基に、位置合わせ治具１０における疑似ワーク面１００の位置、傾斜方向及び傾斜角度の調整を行う疑似ワーク面調整工程を行う。
まず、中心点Ｐ１が疑似ワーク面１００の中心の直上に配されるように位置合わせ治具１０をベースプレート２に載置する。
中心点Ｐ１をベースプレート２上に投影した座標Ｐ２近傍の位置において、位置合わせ治具１０を載置すると共に、位置調整機構部１７の位置決めプレート１７４によってベースプレート２上に固定する。そして、位置調整機構部１７をなす位置調整用ネジ軸１７１を回転させることにより、疑似ワーク面１００の中心点が座標Ｐ２上に配置されるように調整する。
中心点Ｐ１をベースプレート２上に投影した座標Ｐ２近傍の位置において、位置合わせ治具１０を載置すると共に、位置調整機構部１７の位置決めプレート１７４によってベースプレート２上に固定する。そして、位置調整機構部１７をなす位置調整用ネジ軸１７１を回転させることにより、疑似ワーク面１００の中心点が座標Ｐ２上に配置されるように調整する。
次いで、疑似ワーク面１００の高さ位置の調整を行う。
図２に示す傾斜調整機構部１４の基台側壁部１４５に形成された作業口１４６から、工具を挿入し、昇降用ネジ軸１２６を正転方向に回転させる。昇降用ネジ軸１２６と螺合した昇降用ナット１３２はその軸方向へと送られ、昇降用ナット１３２と連結されたインナー部１３とその上部に配された傾斜調整機構部１４とが上昇する。図８に示すごとく、傾斜調整機構部１４の上端に配された疑似ワーク面１００の高さ位置を調整し、その中心の高さ位置が中心点Ｐ１の高さとなるように設定する。これにより、疑似ワーク面１００の中心が、設計データにおけるバキュームカップ５１の中心点Ｐ１相当の位置に配される。
図２に示す傾斜調整機構部１４の基台側壁部１４５に形成された作業口１４６から、工具を挿入し、昇降用ネジ軸１２６を正転方向に回転させる。昇降用ネジ軸１２６と螺合した昇降用ナット１３２はその軸方向へと送られ、昇降用ナット１３２と連結されたインナー部１３とその上部に配された傾斜調整機構部１４とが上昇する。図８に示すごとく、傾斜調整機構部１４の上端に配された疑似ワーク面１００の高さ位置を調整し、その中心の高さ位置が中心点Ｐ１の高さとなるように設定する。これにより、疑似ワーク面１００の中心が、設計データにおけるバキュームカップ５１の中心点Ｐ１相当の位置に配される。
次いで、図８に示すごとく、傾斜調整機構部１４の傾斜歯車１６１によって、疑似ワーク面１００の傾斜角度を設定する。
同図に示すごとく、傾斜歯車１６１と固定ブラケット１６３とを締結固定しているボルト１６４とナット１６５を緩め、傾斜歯車１６１を傾斜角度ｄ１回転させる。そして、再度ボルト１６４とナット１６５とを締付け、傾斜歯車１６１を固定する。
同図に示すごとく、傾斜歯車１６１と固定ブラケット１６３とを締結固定しているボルト１６４とナット１６５を緩め、傾斜歯車１６１を傾斜角度ｄ１回転させる。そして、再度ボルト１６４とナット１６５とを締付け、傾斜歯車１６１を固定する。
次いで、図９に示すごとく、傾斜調整機構部１４の回転歯車１５１によって、疑似ワーク面１００の傾斜方向を設定する。
回転歯車１５１と固定ブロック１５２との噛合を解除し、回転歯車１５１を回転角度ｄ２回転させる。そして、回転歯車１５１と固定ブロック１５２とを再度噛合させ、回転歯車１５１を固定する。
尚、傾斜角度及び傾斜方向の設定前後において疑似ワーク面１００の中心は同一位置にある。
これにより、位置合わせ治具１０における疑似ワーク面１００の位置、傾斜方向及び傾斜角度の調整が完了する。
回転歯車１５１と固定ブロック１５２との噛合を解除し、回転歯車１５１を回転角度ｄ２回転させる。そして、回転歯車１５１と固定ブロック１５２とを再度噛合させ、回転歯車１５１を固定する。
尚、傾斜角度及び傾斜方向の設定前後において疑似ワーク面１００の中心は同一位置にある。
これにより、位置合わせ治具１０における疑似ワーク面１００の位置、傾斜方向及び傾斜角度の調整が完了する。
本例においては、４つのバキュームカップ５１と対応する４つの位置合わせ治具１０を用いており、各位置合わせ治具１０における疑似ワーク面１００の位置、傾斜方向及び傾斜角度の調整は、各被吸着面における位置及び傾斜角度に基づいて設定する。
また、１つのハンドリングアタッチメントに設けるバキュームカップ５１の数は、ワークの形状及び重量により決定され、位置合わせ治具１０の数は、少なくとも１つあればよい。バキュームカップ５１の数に比べて位置合わせ治具１０の数が少ない場合には、支持部材整形工程を終えた位置合わせ治具１０を、他のバキュームカップ５１の位置合わせに用いることができる。
次いで、バキュームカップ５１を保持するための支持部材５５の形状調整を行う支持部材成形工程へと移行する。
本例の支持部材成形工程においては、支持パイプ５５４の曲げ、支持パイプ５５４と小径パイプ５２との間における伸縮及び回転、小径パイプ５２とバキュームカップ５１との間における回転とを複合して調整を行い、バキュームカップ５１の位置、傾斜方向及び傾斜角度を疑似ワーク面１００と一致させる。この作業を全てのバキュームカップ５１に行うと共に、固定ボルト５５５等の固定手段を用いて、全てのバキュームカップ５１の位置を固定することによって、ハンドリングアタッチメント５の製造が完了する。
本例の支持部材成形工程においては、支持パイプ５５４の曲げ、支持パイプ５５４と小径パイプ５２との間における伸縮及び回転、小径パイプ５２とバキュームカップ５１との間における回転とを複合して調整を行い、バキュームカップ５１の位置、傾斜方向及び傾斜角度を疑似ワーク面１００と一致させる。この作業を全てのバキュームカップ５１に行うと共に、固定ボルト５５５等の固定手段を用いて、全てのバキュームカップ５１の位置を固定することによって、ハンドリングアタッチメント５の製造が完了する。
以上のように、本例においては、位置決め装置１を用い、疑似ワーク面１００の高さ位置及び傾斜を所望の設定とすることにより、疑似ワーク面１００によって、ワークにおける吸着面を疑似的に再現することができる。したがって、ワークが完成する前の段階においても、バキュームカップ５１の位置合わせ装置１をバキュームカップ５１の位置合わせを行いハンドリングアタッチメント５を製造することができる。
また、位置合わせ治具１０によって疑似ワーク面１００の高さ及び傾斜角度を設定することにより、ワークを用いた場合には防止が難しい寸法誤差やたわみといった精度の悪化要因を排除することができる。これにより、バキュームカップ５１の位置合わせの精度を高め、精度の良いハンドリングアタッチメント５を得ることができる。
また、ハンドリングアタッチメント５の製造方法においては、例えば、設計データ等から高さ、傾斜方向及び傾斜角度の情報を予め求め、これを基に、上述した位置合わせ装置１の疑似ワーク面１００の設定を行うことができる。これにより、ワークが完成する前の段階においても、精度の良いハンドリングアタッチメント５を製造することができる。
また、位置合わせ装置１において、位置合わせ治具１０は、ベースプレート２上での配置位置が変更可能に構成されている。そのため、高さ方向Ｚと直交する横方向Ｘ及び奥行き方向Ｙにおける疑似ワーク面１００の位置調整を容易に行うことができる。
また、位置合わせ治具１０は、疑似ワーク面１００の中心を通る縦軸１５０を回転中心として疑似ワーク面１００を回転させる回転機構１５と、疑似ワーク面１００の中心を通り縦軸１５０と直交する横軸１６０を回転中心として疑似ワーク面１００を傾斜させる傾斜機構１６とを有している。そのため、縦軸１５０を回転中心とする回転角度と横軸１６０を回転中心とする傾斜角度との２つの要素により、容易に疑似ワーク面１００の傾斜角度を設定することができる。
さらに、回転機構１５の回転中心となる縦軸１５０及び傾斜機構１６の回転中心となる横軸１６０は、いずれも疑似ワーク面１００の中心を通る。そのため、回転機構１５及び傾斜機構１６により疑似ワーク面１００の傾斜角度を設定する前後において、疑似ワーク面１００の中心の位置は同一の位置にある。したがって、疑似ワーク面１００の位置を、その中心を基準として設定することにより、傾斜角度を変更させた場合においても、疑似ワーク面１００における位置の再調整を省略することができる。これにより、疑似ワーク面１００の位置及び傾斜角度の調整作業の効率を向上することができる。
また、ハンドリングアタッチメント５の製造方法において、支持部材５５は、別途準備される搬送装置に連結される連結部５５１と、該連結部５５１から延設された複数本の支持パイプ５５４とを有し、該支持パイプ５５４の先端にバキュームカップ５１が保持されるよう構成されており、支持部材５５は、支持部材成形工程前に、予め支持パイプ５５４の先端にバキュームカップ５１を保持させてあると共に各バキュームカップ５１の位置が疑似ワーク面１００の近傍に位置するよう予備成形されている。そのため、支持部材成形工程における支持パイプ５５４の成形を容易とし、かつ短時間で行うことができる。
本例のバキュームカップの位置合わせ装置及びこれを用いたハンドリングアタッチメントの製造方法によれば、ワークが完成する前の段階においても、精度の高いハンドリングアタッチメントを製造することができる。
１ 位置合わせ装置
１０ 位置合わせ治具
１００ 疑似ワーク面
２ ベースプレート
２１ 位置決め穴
５ ハンドリングアタッチメント
５１ バキュームカップ
５５ 支持部材
１０ 位置合わせ治具
１００ 疑似ワーク面
２ ベースプレート
２１ 位置決め穴
５ ハンドリングアタッチメント
５１ バキュームカップ
５５ 支持部材
Claims (5)
- ワークの被吸着面を吸着する複数のバキュームカップと、該複数のバキュームカップの相互の位置関係が維持されるように該複数のバキュームカップを保持する支持部材とを備えたハンドリングアタッチメントの製造に用いるバキュームカップの位置合わせ装置であって、
ベースプレートと、
該ベースプレート上に配置される複数の位置合わせ治具とを有し、
該複数の位置合わせ治具は、その上端に、高さ位置を調整可能であると共に、任意の方向への傾斜角を調整可能な疑似ワーク面をそれぞれ備えており、
設計データから求められる高さ、傾斜方向及び傾斜角に設定された、上記複数の位置合わせ治具の上記疑似ワーク面に、上記バキュームカップをそれぞれ当接させて、該複数のバキュームカップの高さ、傾斜方向及び傾斜角が決定されるよう構成されていることを特徴とするバキュームカップの位置合わせ装置。 - 請求項１に記載のバキュームカップの位置合わせ装置において、上記複数の位置合わせ治具は、それぞれ上記ベースプレート上での配置位置が変更可能に構成されていることを特徴とするバキュームカップの位置合わせ装置。
- 請求項１又は２に記載のバキュームカップの位置合わせ装置において、上記複数の位置合わせ治具は、上記疑似ワーク面の中心を通る縦軸を回転中心として上記疑似ワーク面を回転させる回転機構と、上記疑似ワーク面の中心を通り上記縦軸と直交する横軸を回転中心として上記疑似ワーク面を一方向に傾斜させる傾斜機構とをそれぞれ有していることを特徴とするバキュームカップの位置合わせ装置。
- 請求項１〜３のいずれか一項に記載のバキュームカップの位置合わせ装置を用いて、上記ハンドリングアタッチメントを製造する方法であって、
上記各位置合わせ治具の上記疑似ワーク面を、それぞれ予め求めた高さ、傾斜方向及び傾斜角度に調整する疑似ワーク面調整工程と、
上記疑似ワーク面に上記バキュームカップが当接状態となるよう、該バキュームカップを保持するための上記支持部材の形状調整を行う支持部材成形工程とを有することを特徴とするハンドリングアタッチメントの製造方法。 - 請求項４に記載のハンドリングアタッチメントの製造方法において、上記支持部材は、別途準備される搬送装置に連結される連結部と、該連結部から延設された複数本の支持パイプとを有し、該支持パイプの先端に上記バキュームカップが保持されるよう構成されており、上記支持部材は、上記支持部材成形工程前に、予め上記支持パイプの先端に上記バキュームカップを保持させてあると共に該バキュームカップの位置が上記疑似ワーク面の近傍に位置するよう予備成形されていることを特徴とするハンドリングアタッチメントの製造方法。
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