JPH0527405Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はロボツトハンドに関し、特にコイル巻
線機にコイルボビンを給排出するロボツトなど、
中空の巻枠を取り扱うロボツトのボビン挟持用ロ
ボツトハンドに関する。

（従来の技術） 従来、コイル巻線機などにボビンを供給した
り、巻線済みのコイルボビンを巻線機から取り外
す作業などのボビンを取り扱う作業をすべて入手
によつて行われている。

例えば、コイルの自動巻線機による巻線の場合
では、ベルトコンベアなどにより、コイルボビン
が運ばれてきたとき、作業者がコイルボビンの一
個ごとに手でつまみ上げ、自動巻線機の複数のボ
ビン保持チヤツクの一つに挿入保持させる動作を
繰り返し、ボビン全部が所定の位置に挿入された
後、自動巻線機による巻線が行われる。所定の巻
線が終わると、巻線済みのボビンを、作業者が自
動巻線機から一個ずつ取外し、次の工程で作業が
しやすい向きにボビンを揃えて部品収納ケース等
に整配列し、次の工程が行われる場所に送られる
のが一般的である。

（考案が解決しようとする問題点） 近年巻線作業などが自動化され、多数のボビン
に同時に線を巻くことができるようになつたにも
かかわらず、上述の従来のボビンの給排出作業は
人手で行われている。しかも自動巻線機などの自
動機器へのボビンの供給、排出の作業は、取り扱
うボビンの小型化に伴い、迅速正確に行うことが
困難となり、労力と時間の無駄が多く、量産効率
の向上を妨げている。

そこでボビンの給排出作業を行うロボツトの出
現が切望されている。しかし、そのようなロボツ
トの行う各種作業に対応できるロボツトハンドに
適当なものが未だ見当たらないという問題点があ
る。

本考案はこのような問題点を解決し、ボビンを
取り扱うことができるロボツトの出現により、ボ
ビンの給排出作業などを含めて、既存の自動装置
と組合せて一貫作業を完全自動化し、量産効果の
向上と、生産合理化に役立つよう、新しく、ボビ
ン挟持用ロボツトハンドを提供することを目的と
する。

（問題を解決するための手段） 本考案のボビン挟持用ロボツトハンドは、前記
目的を達成するため、一対のフインガチツプを開
閉するための一対の可動片を有し、前記可動片に
前記フインガチツプをそれぞれ取りつけた第１の
駆動装置と、前記第１の駆動装置を複数個取りつ
けたフインガベースと、前記フインガチツプの位
置を前進後退させるよう、前記フインガベースを
駆動する第２の駆動装置と、対をなす前記フイン
ガチツプの間に配置され、前記フインガチツプに
よつて挾持されるべきボビンの位置がボビンの筒
状の中空部内に挿入する過程において補正される
よう中央部より先端部を細くし、前記挿入時のボ
ビンの挿入深さを規制するための段部を少なくと
も一つの側面に形成した位置決めピンを複数個取
りつけたピンベースと、前記位置決めピンの位置
を前進後退させるよう、前記ピンベースを駆動す
る第３の駆動装置を有する構造とし、さらに前記
第１〜第３の駆動装置は空気圧によつて動かされ
るエアシリンダとする。

（実施例） 次に、本考案について図面を参照して説明す
る。

第１図は本考案による一実施例を示すもので、
同図ａは平面図、同図ｂは正面図である。第２図
は第１図中のＡ−Ａにおいて切断した縦断面図で
ある。

第１図および第２図に示すように本実施例のロ
ボツトハンドは、例えば第４図ａに示すようなコ
イルボビン４の枠の中空部４ｂに挿入して、ボビ
ンの位置決めをする位置決めピン２１を挟んで、
その両側にフインガチツプ２２，２２を配置し、
フインガチツプ２２，２２はフインガが開閉シリ
ンダ２５の二つの可動片２４，２４にそれぞれ取
りつけられている。

そして、ピンベース２３には４個の位置決めピ
ン２１が、ピンベース２３の端部から突き出るよ
うに取りつけられている。位置決めピン２１はそ
の先端が中央部より細くなつていて、フインガチ
ツプ２２，２２がつかみ上げようとするコイルボ
ビンの筒状の中空部に、このピンを挿入する過程
において、その頭部の斜面によつてそのとき置か
れているコイルボビンの位置が、最適位置に修正
されるよう形成されている。また、そこから奥へ
はコイルボビンが進まないようにして、前後の位
置を規制するため根元の方が太くなつている段部
を、対向する側面に設けている。フインガベース
２６は、フインガを２個ずつ取りつけたフインガ
開閉シリンダ２５，２５……２５が４個取りつけ
られている。

一方シリンダ固定部２９にピンベース前後進シ
リンダ２７と、フインガベース前後進シリンダ２
８が固定されている。ピンベース前後進シリンダ
２７の可動部にはピンベース２３が、またフイン
ガベース前後進シリンダ２８の可動部にはフイン
ガベース２６が取りつけられている。そこでピン
ベース前後進シリンダ２７に送る空気圧を加減す
ることによつて、位置決めピン２１，２１……２
１を固定部２９に対し前進あるいは後退させるこ
とができ、またフインガベース前後進シリンダ２
８に送る空気圧を加減することによつて、フイン
ガチツプ２２，２２……２２を固定部２９に対し
前進あるいは後退させることができる。さらにフ
インガ開閉シリンダ２５に送る空気圧を加減する
ことによつて、一対の相対するフインガチツプ２
２と２２の間隔を広げたり狭くしたりすることが
できる。

また固定部２９の両端にはロボツトハンド回転
軸７，７が固定され、その一方のロボツトハンド
回転軸７には揺動アーム８が取りつけられ、揺動
アーム８はヒンジ構造９を介してハンド旋回シリ
ンダ１０の可動部に取りつけられている。

ハンド旋回シリンダ１０は支点１１によつて回
動自在にロボツトのアーム５に取りつけられてい
るので、ロボツトハンド全体は、ロボツトハンド
旋回軸７，７によつてロボツトハンド支持部６に
旋回自在に支持されているので、ハンド旋回シリ
ンダ１０に送る空気圧を加減することによつてロ
ボツトハンド旋回軸７，７を軸としてロボツトハ
ンドを旋回させることができる。

本実施例では、ストツパ、停止位置センサ等を
組合せ、フインガの位置が、前方と下方（第１図
ｂにおいて２点鎖線で示している位置）の間を
90°にわたつて旋回できるようにしてある。

なお、位置決めピン２１およびフインガチツプ
２２の形状、寸法等は取り扱うボビンに適応する
ものを各種用意し、交換可能な構造としてある。

つぎにこのロボツトハンドの使用方法の一例に
ついて述べる。

第３図は本実施例のロボツトハンドをロボツト
本体３に取りつけ、巻線機１にボビン４を給排出
させるシステムの説明図である。

図に示すようにロボツトハンドはロボツトハン
ド支持部６に支持され、ロボツトハンド支持部６
は、図中の矢印Ｘ，Ｙ，Ｚによつて示すように左
右（Ｘ軸）、前後（Ｙ軸）、上下（Ｚ軸）に沿つて
動かすことができる。

このロボツト本体３と巻線機１の間に、コイル
ボビン給排出用のパレツト供給装置２が配置され
ている。

巻線機１は第３図ｂに円弧の矢印で示す同一方
向に90°ずつ連続２回、一動作時に合計180°宛回
転するもので、片側に８個ずつのボビンチヤツク
１７を、巻線機の回転軸１８を対称軸として、パ
レツト供給装置２に対する側と、その反対側にそ
れぞれ備えており、パレツト供給装置側で第４図
ａに示すコイルボビン４の給排出が行われている
間に、その反対側で、巻線が行われるようになつ
ている。ボビンチヤツク１７にボビン４が保持さ
れている状態を第４図ｂに示す。なお巻線済みの
コイルボビン４を、そのまま次の工程の自動はん
だ付け装置に送ると、はんだ付けを必要とするリ
ード線４ａのある側が溶融はんだ面に向かないの
で、ロボツト３の操作によりコイルボビン４の上
下方向を逆転させるために使用する中間ピンスタ
ンド１４を設置している。

パレツト供給装置２は、空ボビン供給部と巻線
済みボビン受取排出部とからなつている。

パレツト供給装置２により移送されるパレツト
１２には配置区分用の格子状突起１３が設けら
れ、線状突起１３の間にコイルボビン４が並んで
いる。

第４図ｃのように置かれているコイルボビン４
をロボツトハンドでつまみ上げるときは、コイル
ボビン４は、格子状突起１３によつて囲まれた内
側に、ある程度の余裕をもつて任意の位置に置か
れているので、まず位置決めピン２１を伸ばして
コイルボビン４の中空部４ｂに挿入し、コイルボ
ビン４の配置を最適位置に直す。この最適位置へ
の補正は、挿入深さが、位置決めピン２１の対向
する側面に設けられている段部によつて規制され
ることと共に、正しくボビンをつまみ上げるため
に重要である。つぎにフインガチツプ２２を伸ば
してコイルボビン４を挟む。こうしてコイルボビ
ン４は位置決めピン２１とフインガチツプ２２に
より保持されつまみ上げることができる。

次にこのようにして保持した空のコイルボビン
４を巻線機１に供給するときは、ロボツトハンド
を水平にして、巻線機１のボビンチヤツク１７の
突出したガイドピン１６に、ロボツトハンド位置
決めピン２１が正対するようロボツト３を動か
し、ガイドピン１６と位置決めピン２１を突き合
わせた後、フインガチツプ２２を巻線機側に伸ば
すと、コイルボビン４はガイドピン１６に嵌合す
るので、それからフインガチツプ２２を開き、ロ
ボツトハンドを手前に引けば、コイルボビン４は
巻線機１に移り保持される。

巻線機１が180°回転し、ロボツトとは逆側で巻
線が行われ、再び180°回転してロボツト側に戻つ
てきたとき、巻線済みのコイルボビン４をボビン
チヤツク１７から取り外す操作はボビンチヤツク
１７にボビン４を供給したときと逆の操作を行え
ばよい。

なお、巻線機１へのコイルボビン４の供給、取
外しは、位置決めピン２１の側面の段部の存在に
よつて、位置決めピン２１上のコイルボビン４の
位置が一定に規制されているので、常に正確に誤
りなく行われる。

また、コイルボビン４をボビンチヤツク１７か
ら取り外した後、引き続いて中間ピンスタンド１
４を使つて上下の向きを逆にするときは、ボビン
中空部４ｂに位置決めピン２１を挿入しないで、
コイルボビンの筒状部を横方向からフインガチツ
プ２２で挟み、コイルボビンを取り外さなくては
ならないので、ロボツトハンドの先端を下向きと
して、フインガチツプ２２，２２を伸ばして位置
決めピン２１の先端より前方に突き出し、コイル
ボビン４を挟んで保持し、ロボツトハンドを90°
旋回し水平とした状態で、中間ピンスタンド１４
に一旦コイルボビン４を移す。つぎに再びロボツ
トハンドを90°旋回して下向きに向け、中間ピン
スタンド１４からコイルボビン４をつまみ上げて
パレツト１２の上に運び、第４図ｄのように格子
状突起１３の間に置くことによつて、コイルボビ
ン４の上下の向きを変えてパレツト１２の上に整
配列することができる。第５図にこのような操作
の手順を示している。

図中２点鎖線で画いた２２ａ，２２ｂ，２２
ｃ，２２ｄ，２２ｆは、それぞれの位置における
フインガチツプの先端の向きを示している。

このように、位置決めピン２１と一対のフイン
ガチツプ２２，２２が互いに独立して前進、後退
できることと、ロボツトハンドの90°旋回機能お
よび三次元の自由な位置への移動機能と相俟つ
て、コイルボビンの給排出に必要な操作を自由に
行わせることができる。

また、これらロボツトの操作の制御は、コンピ
ユータを内蔵する制御部が、ロボツトおよびロボ
ツトハンドに組み込まれた各センサからの情報信
号を受けて、あらかじめ記憶されたプログラムに
より順次行われ、ボビン４を取り扱うすべての動
作が複数個のボビン４について一斉に行われる。

なお、第１図および第３図に示した実施例では
フインガチツプ２２および可動片２４をそれぞれ
４組としているが、この数は４組に限らず、４組
以外でも一向に差支えない。

また位置決めピン２１についても同様で、フイ
ンガチツプ２２の組数と同一個数であればよい。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案は、複数組の対を
なすフインガチツプと、フインガチツプの間に配
置され先端部を細くし、かつその側面に段部を設
けた位置決めピンを組み合わせ、しかもフインガ
チツプの開閉動作の他、フインガチツプと位置決
めピンを、相互に独立して前進あるいは後退でき
る構造とすることにより、コイルボビンの安定し
て確実なつまみ上げ、ガイドピンへの挿入、上下
向きの変更など、各種作業に対するコイルボビン
の取扱いが可能なロボツトハンドが得られる。

したがつて、本考案によるロボツトハンドを、
ロボツトハンドの向きを変えて、かつその位置を
三次元の任意の位置に変えられるロボツト本体に
結合することによつて、巻線機等既存の自動装置
と組合せて一貫作業の完全自動化ができ、量産効
果の向上と、生産合理化に役立つという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による一実施例の平面図および
正面図である。第２図は第１図の実施例の、同図
ａのＡ−Ａにおいて切断した縦断面図である。第
３図は第１図の実施例のロボツトハンドの一使用
例を示すコイルボビン給排出システムの説明図で
ある。第４図はコイルボビンの斜視図と、コイル
ボビンをガイドピンに挿入した状態を示す正面図
である。第５図は中間ピンスタンドを利用して、
コイルボビンの向きを変える手順を示す説明図で
ある。 １……巻線機、２……パレツト供給装置、３…
…ロボツト本体、４……ボビン、４ａ……リード
線、４ｂ……ボビン中空部、５……ロボツトアー
ム、６……ロボツトハンド支持部、７……ロボツ
トハンド旋回軸、８……揺動アーム、９……ヒン
ジ構造、１０……ハンド旋回シリンダ、１１……
シリンダ支点、１２……パレツト、１３……格子
状突起、１４……中間ピンスタンド、１６……ガ
イドピン、１７……ボビンチヤツク、１８……巻
線機回転軸、２１……位置決めピン、２２……フ
インガチツプ、２３……ピンベース、２４……可
動片、２５……フインガ開閉シリンダ、２６……
フインガベース、２７……ピンベース前後進シリ
ンダ、２８……フインガベース前後進シリンダ、
２９……シリンダ固定部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一対のフインガチツプを開閉するための一対の
   可動片を有し、前記可動片に前記フインガチツプ
   をそれぞれ取りつけた第１の駆動装置と、 前記第１の駆動装置を複数個取りつけたフイン
   ガベースと、 前記フインガチツプの位置を前進後退させるよ
   う、前記フインガベースを駆動する第２の駆動装
   置と、 対をなす前記フインガチツプの間に配置され、
   前記フインガチツプによつて挾持されるべきボビ
   ンの位置がボビンの筒状の中空部内に挿入する過
   程において補正されるよう中央部より先端部を細
   くし、前記挿入時のボビンの挿入深さを規制する
   ための段部を少なくとも一つの側面に形成した位
   置決めピンを複数個取りつけたピンベースと、 前記位置決めピンの位置を前進後退させるよ
   う、前記ピンベースを駆動する第３の駆動装置を
   有することを特徴とするボビン挾持用ロボツトハ
   ンド。