JP6646954B2 - 部品保持装置 - Google Patents
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Description
この装置には、取り付け対象物に対する部品の位置決め誤差で生じた過大な外力を検知するための過負荷検知機構が設けられている。
第1の板は、ロボットアームの手首部分に取り付けられ、第2の板は、チャック機構に連結された芯ずれ吸収機構に取り付けられる。ガイドは、第1の板の対向する端部に設けられた軸部を、第2の板の対向する端部に設けられた筒部に通して構成され、第1の板に対して第2の板を上下方向のみに摺動させる。近接スイッチは、圧縮コイルばねの圧縮量が規定値を超えて検知部材が接近すると出力信号がオンとなる。
例えば、特許文献1に記載されるように、過負荷検知機構がチャック機構よりも幅広であると、空間的な制約によって取り付け対象物まで部品を移動させることができず、この装置を使用できない場合がある。
この場合、取り付け対象物からの外力を圧縮コイルばねの圧縮量として正確に検知することができない。
筒部は、ロボットアームに取り付けられる。軸部は、部品保持部に一方の端部が取り付けられ、もう一方の端部側が筒部に通される。軸保持部は、筒部内で軸部を直線摺動可能に保持する。スプリング部は、筒部内に軸部を通して設けられる。検知対象部は、軸部に取り付けられて筒部内を軸部とともに移動可能である。検知部は、筒部に取り付けられ、軸部に加わるスプリング部のスプリング荷重に対抗した力による検知対象部の移動を検知する。
図1はこの発明の実施の形態1に係る部品保持装置1を示す図であり、部品保持装置1を側方からみた様子を示している。部品保持装置1は、図1に示すように、部品保持部4と過負荷検知機構3とを備えて構成される。部品保持部4は、過負荷検知機構3を介してロボットアーム2に取り付けられており、継ぎ手5からチューブ6を介して真空発生部7に連結されている。部品8は、真空発生部7が発生する真空によって部品保持部4に吸着保持される。部品保持部4に吸着保持された部品8は、ロボットアーム2によって部品9へ移動されて取り付けられる。
部品9に対して部品8の取り付け位置がずれていたことに起因して負荷となる力が発生すると、近接センサ10が、この負荷を検知する。制御装置11は、近接センサ10から検知信号を入力すると、ロボットアーム2を緊急制御する。例えば、部品8を損傷させないように、ロボットアーム2を停止させる。
その構成として、ホルダ3a、軸部3b、軸保持部3c、スプリング部3d、Cリング3e、セットカラー3f、ねじ3gおよび近接センサ10を備える。また、部品保持部4は、吸着ノズル4aとノズル取り付け用のアダプタ4bを備える。
なお、軸部3bとしてスプライン軸を使用し、軸保持部3cとしてスプラインナットを使用してもよい。この場合、スプラインナットによってスプライン軸が滑らかに直線摺動することから、部品8を介して加わる負荷の力が軸部3bの直線移動量にロスなく変換されて過負荷の検知精度を向上させることができる。
Cリング3eは、ホルダ3aの端部に嵌め込まれて、ホルダ3aからの軸保持部3cの抜け止めとなっている。
また、セットカラー3fは、スプリング部3dによって軸保持部3cの側に押し付けられている。このときのセットカラー3fの軸方向の位置が基準位置である。
図3は部品8が正常に取り付けられたときの過負荷検知機構3を示す図であり、図3(a)は過負荷検知機構3の断面図、図3(b)はA部分の拡大図を示している。
図3(a)に示すように、部品8の凸部8aを部品9の孔部9aに挿入して取り付ける場合を示している。
この状態において、セットカラー3fは、図3(b)に示すように、スプリング部3dによって軸保持部3cに向けて付勢された基準位置にある。近接センサ10は、この基準位置にセットカラー3fがあるときにオン状態になっている。
図4(a)に示すように、凸部8aが孔部9aに対して位置ずれした場合、凸部8aを孔部9aに挿入することができない。このとき、ロボットアーム2からは凸部8aを挿入する方向の力が加えられる。このため、凸部8aが接触している孔部9aの開口縁部から反力が発生し、この反力は、部品8および部品保持部4を介して軸部3bに伝達される。
すなわち、近接センサ10をオン状態からオフ状態へ変化させるスプリング荷重を超えた力が、部品8側の過負荷として検知される。
例えば、セットカラー3fが基準位置にあるときに近接センサ10がオフ状態となり、セットカラー3fが基準位置から外れるとオン状態になるように構成してもよい。
ホルダ3aはロボットアーム2に取り付けられる筒状の部材である。軸部3bは、部品保持部4に一方の端部が取り付けられ、もう一方の端部側がホルダ3aに通される。軸保持部3cは、ホルダ3a内で軸部3bを直線摺動可能に保持する。スプリング部3dは、ホルダ3a内に軸部3bを通して設けられる。セットカラー3fは、軸部3bに取り付けられてホルダ3a内を軸部3bとともに移動可能である。近接センサ10は、ホルダ3aに取り付けられ、軸部3bに加わったスプリング部3dのスプリング荷重に対抗した力によるセットカラー3fの移動を検知する。
このようにホルダ3a内で直線摺動する軸部3bに対して部品8から加わるスプリング部3dのスプリング荷重に対抗した力によるセットカラー3fの移動を過負荷として検知するので、部品8の取り付け位置ずれに起因した過負荷を正確に検知できる。
さらに、軸部3bとスプリング部3dがホルダ3a内に同軸に設けられるので、これらを設置する箇所を別々に確保する必要がなく、過負荷検知機構3のサイズの小型化を図ることができる。
スプラインナットによって軸部3bの滑らかな直線摺動が可能となることから、部品8を介して加わる負荷の力が軸部3bの直線移動量にロスなく変換されて過負荷の検知精度を向上させることができる。
このように構成することで、ホルダ3a内のスプリング部3dを容易に交換することができる。
Claims (3)
- ロボットアームに取り付けられ、部品を保持する部品保持部と、前記ロボットアームと前記部品保持部との間に設けられて、前記部品保持部に保持された部品側の過負荷を検知する過負荷検知機構とを備えた部品保持装置であって、
前記過負荷検知機構は、
前記ロボットアームに取り付けられた筒部と、
前記部品保持部に一方の端部が取り付けられ、もう一方の端部側が前記筒部に通された軸部と、
前記筒部内で前記軸部を直線摺動可能に保持する軸保持部と、
前記筒部内に前記軸部を通して設けられたスプリング部と、
前記軸部に取り付けられて前記筒部内を前記軸部とともに移動可能な検知対象部と、
前記筒部に取り付けられて、前記軸部に加わった前記スプリング部のスプリング荷重に対抗した力による前記検知対象部の移動を検知する検知部と
を有することを特徴とする部品保持装置。 - 前記軸部は、スプライン軸であり、
前記軸保持部は、前記スプライン軸を直線摺動可能に保持するスプラインナットであることを特徴とする請求項1記載の部品保持装置。 - 前記筒部は、前記部品保持部とともに前記ロボットアームから取り外し可能であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の部品保持装置。
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