JPH04112827U - 小物部品の供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業効率を良くして生産性を高める。 【構成】 パーツフィーダ部Ａに整列されたワーク１０
２を取り出すエスケープハンド２１によるワーク１０２
の保持と、このエスケープハンド２１からワーク１０２
が移行される組立ハンド２２による上記ワーク１０２の
保持を、それぞれ永久磁石２８による吸着にするととも
に、上記ワーク１０２を保持する上記組立ハンド２２側
の力を上記エスケープハンド２１側の力よりも大きく形
成し、上記エスケープハンド２１から上記組立ハンド２
２側への移行時に上記ワーク１０２を上記力の差で移行
させるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、小物部品を組立位置へ供給するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

今日では、各種の自動化システムが開発されており、これに伴う部品の自動供 給装置も数多く提案されている。 図８は、インパクト方式を用いたプリンタの印字ヘッドに使用されるコア組立 体１００の一例を示すもので、このコア組立体１００では、略円板状をしたコア ヨーク１０１に、透磁性の高い純鉄等からなる複数のコアピース、すなわち小物 部品としてのワーク１０２をレーザ溶接している。一般に、この組立は自動化さ れており、ワーク１０２は供給装置によりコアヨーク１０１に供給装置により自 動的に供給される。

【０００３】 図９は、このコア組立体１００の自動組立を行っている従来の組立システムに おける部品供給装置の一例を示す概念図である。 図９に示す供給装置は、大きくはパーツフィーダ部Ａと、分離部Ｂと、組立部 Ｃとで構成されている。 さらに詳述すると、パーツフィーダ部Ａは、ワーク１０２がランダムに投入さ れ、これを螺旋状のトラック上で振動させて移送と整列を行わせるパーツフィー ダ１と、このパーツフィーダ１の出口に連続して取り付けられ、パーツフィーダ １より移送されたワーク８を振動させて分離部Ｂへ移送する振動式の直進フィー ダ２とで構成されている。加えて、直進フィーダ２の出口側先端部分には、ワー ク１０２が直進フィーダ２の先端へ出て来たかを検出するためのワーク検出セン サ３と、この先端に移送されて来たワーク１０２を一時的に先端に止めておくた めのストッパー１６とが設けられている。 分離部Ｂには、エスケープハンド４と組立ハンド５が配設されている。また、 エスケープハンド４には、ワーク１０２を直進フィーダ２の先端より１個ずつ取 り出し、回動して組立ハンド５へ受け渡すためのチャック６と、このチャック６ 内に設定されている図示せぬアクチュエータで駆動されてワーク１０２を保持す るための一対のエスケープフィンガ７と、図示せぬ架台に固定された取付台８上 に固定され、回転軸９ａが略９０度の範囲で回動するロータリアクチュエータ９ と、このロータリアクチュエータ９の回転軸９ａに片方が一体回転可能に取り付 けられ、他方にチャック６が取り付けられているジョイントプレート１０が設け られている。これに対して、組立ハンド５は、図示せぬロボットのアーム先端に 取り付けられており、ロボットアームに固定されたディスク１１にコンプライア ンス（位置補正機能）機構１２を設け、このコンプライアンス機構１２の下端に 図示せぬアクチュエータで開閉するフィンガ１７ａ，１７ｂが設けられている。 組立部Ｃには、溶接治具１３が位置決めされるスライド治具１４を載せるため のステイドテーブル１５が設けられている。このうち、溶接治具１３にはワーク １０２を複数個（図９に示すものは１６個）を挿入する穴１３ａが設けられてお り、スライド治具１４には溶接治具１３を位置決めするための図示せぬ位置決め ピンが設けられていて、このスライド治具１４上に溶接治具１３を同時に複数個 （図９に示すものでは２個）セットできる。また、このスライド治具１４が載せ られるスライドテーブル１５は、レーザ溶接機のテーブル上に設けられ、図示せ ぬ駆動源により同図中の矢印Ｘ方向に往復移動可能になっている。

【０００４】 次に、この部品供給装置の動作について説明する。 このシステムでは、図示せぬコントローラにより組立開始の信号が発せられる と、一連の動作が開始される。そして、まずワーク検出センサ３によりワーク１ ０２が直進フィーダ２の先端に移送されて来ているかを確認し、来ているときに はロータリアクチュエータ９が動作し、チャック６が図９中の矢印Ｙ方向に回動 する。また、この回動でエスケープフィンガ７が直進フィーダ２の先端にエスケ ープフィンガ７が到達すると、この一対のエスケープフィンガ７を閉じ、直進フ ィーダ２の先端にあるワーク１０２を１個だけ把持する。そして、ワーク１０２ を把持すると、今度はロータリアクチュエータ９を逆方向に動作させ、その回動 端で図９に示す如くワーク１０２を保持する。続いて、図示せぬロボットが作動 し、組立ハンド５が取り出されたワーク１０２上へ移動して、その後下降し、こ の組立ハンド５側のフィンガ１７ａ，１７ｂによりワーク１０２の一端を把持す る。一方、チャック６側は、ワーク１０２がフィンガ１７ａ，１７ｂにより把持 されると、エスケープフィンガ７を開放する。これに対して、ワーク１０２を把 持した組立ハンド５は、組立部Ｃの溶接治具１３上へ移動し、上記コントローラ の指令によって挿入させる溶接治具１３の穴１３ａと、ワーク１０２の位置およ び向きがそれぞれ決められて下降する。また、このとき、コンプライアンス機構 １２で位置補正がなされ、ワーク１０２を穴１３ａに少し挿入した所まで下降し 、フィンガ１７ａ，１７ｂを開放する。すると、ワーク１０２は自重により穴１ ３ａに挿入される。なお、この動作は各穴１３ａ毎に順次繰り返され、各溶接治 具１３における全ての穴１３ａにワーク２０１が挿入されると、この上にコアヨ ーク１０１を図示せぬ別なロボット等で供給位置決めし、図示せぬレーザヘッド の下面に移動して順次溶接する。これにより、図８に示すコア組立体１００が作 られる。なお、図１０は、この組立システムでパーツフィーダ部Ａから組立部Ｃ へワーク２０１を搬送するときにおける組立ハンド５の動作経路を示したもので ある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の組立システムにおける部品供給構造では、ワー ク１０２は組立ハンド５側のフィンガ１７ａ，１７ｂで把持されて移送されると き、図１１（ａ）および同図（ｂ）で示すようにワーク１０２の上端部が把持さ れただけで移送される。なお、図１１（ａ）はその正面図、図１１（ｂ）はその 側面図を示しているものである。そして、ワーク１０２の上端部が把持されてい るだけなのでロボットの振動，フィンガ１７ａ，１７ｂとワーク１０２のバラツ キ等により、ワーク１０２の先端部分が図１１（ａ），（ｂ）において矢印ｄお よびｅ、矢印ｆおよびｇ方向に微妙に振れて安定し難く、コンプライアンス機構 １２による位置補正では補充しきれず、挿入不良が発生すると言う問題点があっ た。また、この場合、振れが大きくなって完全な挿入不良となったとき等は、ロ ボットの駆動に大きな負荷が生じ、ロボットエラーになると言う問題点もあった 。 加えて、組立ハンド５の動作には、図１０に動作経路を示したようにパーツフ ィーダ部Ａでのワーク交換作業と、組立部Ｃでのワーク交換作業においてそれぞ れ把持・開放動作があるが、この把持・開放動作は１回当りに約０．６秒程かか る。このため、溶接治具１３の穴１３ａが１６個あるとすると、コア組立体１個 当りでは約３８秒のロスタイムとなり、この分だけ処理時間が遅くなっていると 言う問題点があった。

【０００６】 本考案は、上記問題点に鑑みてなされてものであり、その目的は作業効率を良 くして生産性を高めることができるようにした小物部品の供給装置を提供するこ とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案に係る小物部品の供給装置は、パーツフィー ダ部に整列されたワークを取り出すエスケープハンドによるワークの保持と、こ のエスケープハンドからワークが移行される組立ハンドによる前記ワークの保持 を、それぞれ吸着または差し込み挟持による保持にするとともに、前記ワークを 保持する前記組立ハンド側の力を前記エスケープハンド側の力よりも大きく形成 し、前記エスケープハンドから前記組立ハンド側への前記ワークの移行を前記力 の差で移行させるようにしたものである。

【０００８】

【作用】

この構成によれば、エスケープハンドおよび組立ハンドでは、ワークを吸着ま たは差し込み挟持によって保持するので、保持するときに従来構造のような時間 の掛かる把持・開放動作はせず、ワークを単に吸着または差込み挟持して瞬時に 保持することができる。また、エスケープ部から組立ハンドへの移行も、エスケ ープハンドにワークを保持した状態で、このワークを組立ハンドに差し込み、再 度エスケープハンドと組立ハンドとの間が離されたときに、この間における保持 力の差により移行することになるので、移行がスムースに行われる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を用いて詳細に説明する。 図１は、本考案に係る小物部品の供給装置の一実施例を示す概念図である。図 １において、図９と同一符号を付したものは図９と同一のものを示しており、ま た図９の場合と同様に図８に示すインパクト式プリンタの印字ヘッドに使用され るコア組立体１００を組み立てる場合について以下説明する。したがって、ここ での小物部品としてのワーク１０２は図９の場合と同様にコアピースである。

【００１０】 そして、図１において、この供給装置は、図９に示した供給装置と同様に、大 きくは振動式のパーツフィーダ１および直動式フィーダ２を有したパーツフィー ダ部Ａと、エスケープハンド２１および組立ハンド２２を有した分離部Ｂと、溶 接治具１３を位置決めするためのスライド治具１４を載せるスライドテーブル１ ５を設けた組立部Ｃとで構成されている。

【００１１】 さらに詳述すると、分離部Ｂにおいて、エスケープハンド２１は、図示せぬ架 台に固定された支持ブロック２３と、この支持ブロック２３に回転可能に支持さ れているエスケープフィンガ２４と、支持ブロック２３上に固定されて取り付け られたロータリアクチュエータ２５とを備えている。また、ロータリアクチュエ ータ２５の図示せぬ回転軸はエスケープフィンガ２４の支軸２６に固定されてい て、ロータリアクチュエータ２５の作動によりエスケープフィンガ２４は支軸２ ６を支点にして回動する。加えて、エスケープフィンガ２４は、図４（ａ）に上 面図、図４（ｂ）に側面図として、その先端側の部分を拡大して示すように、先 端側面にワーク１０２の位置決め用溝２７が設けてある。この位置決め用溝２７ は、左右の幅寸法Ｔはワーク１０２の厚み寸法ｔよりも若干大きく、長さ寸法ｎ はワーク１０２の長さ寸法Ｎよりも若干小さく、深さ寸法ｄはワーク１０２の前 後幅寸法Ｄの約２分の１の大きさに設定され、この位置決め用溝２７内にワーク １０２の一部を差込み可能になっている。なお、図１および図４は、位置決め用 溝２７内にワーク１０２が差し込まれた状態で示している。さらに、この位置決 め用溝２７内には、この位置決め用溝２７内に差し込まれたワーク１０２を吸着 して保持するための永久磁石２８が、ワーク１０２との当接面（この実施例では 溝底面）に面一状に露出されて取り付けられている。そして、このエスケープフ ィンガ２４は、支軸２６を支点にして先端側が直進フィーダ２の先端まで回動さ れると、この直進フィーダ２の先端に移送されて来ているワーク１０２を位置決 め用溝２７内に受け入れ、さらに永久磁石２８で吸着保持して１個ずつ取り出せ る状態になっている。

【００１２】 一方、分離部Ｂにおいて、組立ハンド２２は、図２にその単体構造を拡大して 示すように、図示せぬロボットのアーム先端に取り付けられており、ロボットア ームに固定されたディスク２９にコンプライアンス（位置補正機能）機構３０を 設け、このコンプライアンス機構３０の下端に取付ブロック３１が固定されてい る。また、この取付ブロック３１の片面にはフィンガ３２が取り付けられている 。さらに、このフィンガ３２は、図５（ａ）に上面図、図５（ｂ）に側面図とし て先端側の部分を拡大して示すように、その先端側面にワーク１０２の位置決め 用溝３３が設けてある。この位置決め用溝２７の左右の幅寸法と、長さ寸法、お よび深さ寸法は、それぞれエスケープフィンガ２４における位置決め用溝２７の 左右の幅寸法Ｔ，長さ寸法ｎ，深さ寸法ｄと略等しく形成されていて、この位置 決め用溝３３内にワーク１０２の一部を差し込み可能になっている。加えて、こ の位置決め用溝３３内には、この位置決め用溝３３内に差し込まれたワーク１０ ２を吸着して保持するための上記永久磁石２８が、ワーク１０２と当接面（この 実施例では溝底面）に面一状に露出されて取り付けられている。なお、この位置 決め用溝３３内に設けた永久磁石２８はエスケープフィンガ２４内に吸収保持さ れているワーク１０２を吸着力の差によりフィンガ３２側に移動できるように、 エスケープフィンガ２４側に固定された永久磁石２８の数１個に対してフィンガ ３２側には３個設けている。 一方、取付ブロック３１のフィンガ３２を取り付けている逆の面にはエアシリ ンダ３４がブラケット３５を用いて取り付けられている。このエアシリンダ３４ の先端にはプッシャ３５が取り付けられており、先端がフィンガ３２の位置決め 用溝３３の略中央に位置した状態になっている。そして、エアシリンダ３４が作 動してロッドが伸長した時、フィンガ３２内に吸着されているワーク１０２をプ ッシャ３５で位置決め用溝３３内に沿って押し、ワーク１０２をフィンガ３２内 から分離させる働きをさせる。

【００１３】 次に、この部品供給装置の動作について説明する。 この装置では、図示せぬコントローラにより組立開始の信号が発せられると一 連の動作が開始される。そして、まずワーク検出センサ３によりワーク１０２が 直進フィーダ２の先端に移送されて来ているかを確認し、来ているときにはロー タリアクチュエータ２５が動作し、エスケープフィンガ２４が図１中の矢印Ｇ方 向に回動する。すると、エスケープフィンガ２４の位置決め用溝２７がワーク１ ０２と合致し、永久磁石２８の作用でワーク１０２を位置決め用溝２７内に吸着 する。次いで、ロータリアクチュエータ２５を逆回転させ、図１に示すようにエ スケープフィンガ２４とワーク１０２を直立状態にして組立ハンド２２への受渡 しに備える。また、ここで図示せぬロボットが作動し、組立ハンド２２が移動し て、組立ハンド２２のフィンガ３２の位置決め用溝３３をエスケープフィンガ２ ４に吸着しているワーク１０２に合致させ、エスケープフィンガ２４から突き出 している部分をフィンガ３２の位置決め用溝３３内に挿入させる。すると、ここ ではエスケープフィンガ２４とフィンガ３２の永久磁石２８による吸着力は１対 ３の力関係にあるので、エスケープフィンガ２４に吸着されているワーク１０２ はフィンガ３２側に吸着移動される。さらに、ワーク１０２を吸着した組立ハン ド２２は組立部Ｃと溶接治具１３上へ移動し、上記コントローラの指令で挿入さ せる溶接治具１３の穴１３ａと、ワーク１０２の位置および向きがそれぞれ決め られ、図３に示すように位置決めされる。次いで、エアシリンダ３４が作動し、 ロッドを伸長させて図３に示す如くプレッシャ３５によってワーク１０２を真下 に押下し、このワーク１０２を位置決め用溝３３内より穴１３ａ内に挿入させる 。以下、同様にして溶接治具１３の全ての穴に順次挿入する。また、全ての穴１ ３ａへの挿入が終了すると、この上に図示せぬ別なロボット等でコアヨーク１０ １を供給位置決めし、図示せぬレーザヘッドの下面に移動して順次溶接する。こ れにより、図１０に示すコア組立体１００が作られる。図６は、この実施例にお いて、ワーク１０２をパーツフィーダ部Ａから組立部Ｃへ搬送するときにおける 組立ハンド２２の動作経路を示したもので、この搬送動作では組立ハンド２２は 上下動は行わず、水平移動だけが行われる。

【００１４】 したがって、この実施例の構造によれば、直進フィーダ２（パーツフィーダ部 １）からのワーク１０２の取り出し（エスケープ）、およびエスケープハンド２ １（エスケープ部）から組立ハンド２２への移行を、永久磁石２８の吸着力、お よび吸着力の差で行うことができるので、従来構造で使用していたような時間の 掛かる把持・開放動作が不用になり、ロスタイムを削減して作業時間の短縮が図 れる。 また、組立ハンド２２から溶接治具１３への移行は、エアシリンダー３４でロ ッドを伸長させて行い、組立ハンド２２自体を上下動させなくても済むので、ワ ーク１０２の振れを防止でき、より安定した供給が可能となる。さらに、例えワ ーク１０２が溶接治具１３の穴１３ａに入らなかったとしても、このときの負荷 はロボットハンドに直接掛からず、エアシリンダ３４に掛かることになるので、 ロボットの過負荷によるエラー発生が少なくなり信頼性が向上する。

【００１５】 なお、本考案は上記実施例により説明したが、勿論この実施例の構造に限定さ れるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲で色々と設計の変更を施して も差し支えないものである。例えば、上記実施例では、ワーク１０２の吸着を永 久磁石２８により行うようにした構造を開示したが、永久磁石２８に限るもので はなく、エスケープフィンガ２４とフィンガ３２の間の吸着力または把持力に差 を持たせれば、これ以外の構造であっても良いものであり、図７にその一変形例 を示す。

【００１６】 すなわち、図７に示す変形例の構造は、組立ハンド２２にフィンガ３２の板ば ねテンション式フィンガを用いたもので、フィンガ３２に代わるホルダ３６の先 端に板ばね３７を取り付けている。この板ばね３７は、一対の板ばね片３７ａ， ３７ｂでなり、各板ばね片３７ａ，３７ｂの先端を外側へ折り曲げ、その間にワ ーク１０２を挟み込むようにしたものである。また、図示しないがエスケープハ ンド２１側にも組立ハンド２２の板ばね３７を設けるとともに、エスケープハン ド２１側の挟持力よりも組立ハンド２２側の挟持力を強くし、ワーク１０２がエ スケープハンド２１側から組立ハンド２２側に容易に移載できるようにしている 。ここで、組立ハンド２２側の保持を、永久磁石２８による吸着に代えて板ばね ３７による挟持とした場合であっても、この組立ハンド２２に設けているエアシ リンダ３４やプレッシャ３５の構成は変更せず、そのまま用いても良いものであ る。さらに、エスケープハンド２２と組立ハンド２２の一方に永久磁石２８によ る吸着を用い、他方に板ばねによる挟持を用いても勿論良いものである。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したとおり、本考案に係る小物部品の供給装置によれば、エスケープ ハンドおよび組立ハンドでは、ワークを吸着または差し込み挟持によって保持す るので、保持するときに従来構造のような時間の掛かる把持・開放動作はせず、 ワークを単に吸着または差込み挟持して瞬時に保持することができる。また、エ スケープ部から組立ハンドへの移行も、エスケープハンドにワークを保持した状 態で、このワークを組立ハンドに差し込み、再度エスケープハンドと組立ハンド との間が離されたときに、この間における保持力の差により移行することになる ので、移行がスムースに行われる。この結果、ワークがパーツフィーダ部から組 立部へ移行するまでのロスタイムを少なくした作業性の向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る小物部品の供給装置の一実施例を
示す概念図である。

【図２】図１に示した同上装置の組立ハンド単体の概略
外観斜視図である。

【図３】図１に示した組立ハンド側から組立部側へワー
クを移行させる動作を説明するための要部概略側面図で
ある。

【図４】図１に示した同上装置のエスケープフィンガの
要部拡大図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面
図である。

【図５】図１に示した同上装置の組立ハンド側における
フィンガの要部拡大図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）
はその側面図である。

【図６】図１に示した同上装置の分離部における組立ハ
ンドの動作経路の説明図である。

【図７】本考案に係る小物部品の供給装置におけるフィ
ンガの一変形例を示した要部外観斜視図である。

【図８】プリンタの印字ヘッドに使用される従来のコア
組立体の一例を示す概略外観斜視図である。

【図９】従来における小物部品の供給装置の一例を示す
概念図である。

【図１０】図９に示した同上装置における組立ハンドの
動作経路の説明図である。

【図１１】図９に示した同上装置における問題点を説明
するための図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ パーツフィーダ部 Ｂ 分離部 Ｃ 組立部 ２１ エスケープハンド ２２ 組立ハンド ２４ エスケープフィンガ ２８ 永久磁石 ３７ 板バネ １０２ ワーク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 パーツフィーダ部に整列されたワークを
   エスケープハンドで取り出し、この取り出したワークを
   組立ハンドに移載し、前記組立ハンドで組立部まで移動
   させる小物部品の供給装置において、前記エスケープハ
   ンドと前記組立ハンドはそれぞれ前記ワークを吸着また
   は差し込み挟持で保持するとともに、前記ワークを保持
   する前記組立ハンド側の力を前記エスケープハンド側の
   力よりも大きく形成し、前記エスケープハンドから前記
   組立ハンド側への前記ワークの移行を前記力の差で移行
   させるようにしたことを特徴とする小物部品の供給装
   置。