JPH06102313B2 - 自動調心嵌合ツ−ル - Google Patents

自動調心嵌合ツ−ル

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JPH06102313B2
JPH06102313B2 JP60244851A JP24485185A JPH06102313B2 JP H06102313 B2 JPH06102313 B2 JP H06102313B2 JP 60244851 A JP60244851 A JP 60244851A JP 24485185 A JP24485185 A JP 24485185A JP H06102313 B2 JPH06102313 B2 JP H06102313B2
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JP
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cap
peripheral surface
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JP60244851A
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民彦 神山
茂 今村
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メドマン株式会社
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【発明の詳細な説明】 <技術分野> 本発明は、産業用のロボットまたは専用機により、瓶の
口にキャップを被冠させたり、栓を嵌合させたり、各種
のワークの凹部もしくは凸部に所要のワークピースを嵌
合させたりする作業に適用される自動調心嵌合ツールに
関する。
<従来技術> 自動調心嵌心ツールを備えた産業用のロボットまたは専
用機がある。従来の自動調心嵌合ツールは、それ自体芯
合せのための自由度が、X,Yのいずれか一軸または二軸
方向にコンプライアンスできる1自由度または2自由度
を有するだけであったので、該自動調心嵌合ツールによ
り、コンベア上のキャップや栓、あるいは所要のワーク
ピースを把持するには、キャップや栓やワークピースを
コンベア上の所要位置にきわめて正確に位置決めする必
要があった。さらにまた、把持したキャップや栓を瓶の
口に被冠または嵌合させたり、あるいは把持したワーク
ピースをワークの凹部もしくは凸部に嵌合させたりする
際にもきわめて正確な芯合せを必要としていた。
<発明の目的> 本発明は、ワークまたはワークピースもしくはキャップ
の位置決めに若干のくるいがあっても、それに対応する
ように自動芯合せを行うことができ、瓶の口へのキャッ
プや栓の被冠または嵌合、あるいはワークの凹部もしく
は凸部への所要のワークピースの嵌合が良好に行える自
動調心嵌合ツールを提供することを目的とする。
<発明の構成> 本発明の自動調心嵌合ツール(T)は、産業用のロボッ
トまたは専用機の作動端(M)に固定されるツール基体
(1)と、該ツール基体(1)の下に配置され、ワーク
ピース又はキャップ(K)の突端を開口部に被嵌して把
持する把持手段(2a)を下端に有するホルダー(2)と
を備え、前記ツール基体(1)は軸部を有し、前記ホル
ダー(2)は、該軸部をその外周面から所定距離だけ離
隔させて収容する円筒内周面が形成され且つ当該円筒内
周面と軸部との間隙が許容する範囲内で相対的な回動並
びに水平方向移動可能に前記軸部に係合して連結される
ハウジング部を有し、前記軸部の下端とハウジング部と
の間には、前記ホルダから上向きに作用されるスラスト
荷重を支えるベアリング手段(3)を設け、前記軸部の
外周面に等間隔で複数個の凹部(5)を形成し、夫々の
凹部(5)には突出方向に弾発付勢された自動調心用係
合ピン(6)を収容し、同ピン(6)の突端をこれに対
向する前記ハウジング部の円筒内周面に当接させてホル
ダーの前記開口部と軸部との同心状態を弾発的に規制
し、且つ、前記ホルダーの外周部と前記作動端とをコイ
ルばね(8)で連結して、前記ハウジング部を介して軸
部に連結されたホルダーの回動位置を弾発的に規制し、
更に、前記ホルダーには位置決め孔に係合してホルダー
の開口部を所定位置に向けて案内する位置決めピン
(9)を垂設固定して成るものである。これによりホル
ダー(2)は、遠心方向に弾発付勢された複数の自動調
心用係合ピン(6)からの自動調心的な力に抗してツー
ル基体(1)に対し回動並びに水平方向移動が可能にさ
れ且つ自動調心的に状態復帰可能にされる。復帰された
状態は、弾発付勢された係合ピンやコイルばねによって
保たれる。
<実施例> 第1図には本発明に係る自動調心嵌合ツールの実施例が
断面図で示される。同図に示される自動調心嵌合ツール
Tは、産業用のロボットまたは専用機の作動端Mに取付
けられ、符号Kで示すキャップ(ワークピース)を把持
し、これを符号Wで示すワークの突端嵌合させる。この
自動調心嵌合ツールTは、産業用のロボットまたは専用
機の作動端Mに固定されたツール基体1と、該ツール基
体1に垂下状に支持されていてワークピースやキャップ
を把持する把持手段2aを下端に有するホルダー2とを備
え、ツール基体1とホルダー2との間にはスラストベア
リング3が介在される。このスラストベアリング3は、
上向きのスラスト方向荷重を担うだけであり、ツール基
体1とホルダ2とを同心状態に保持する機能はない。
前記ツール基体1は軸部を有する。また、前記ホルダー
2には該軸部をその外周面から所定距離だけ離隔させて
収容する円筒内周面が形成され、且つ当該円筒内周面と
軸部との間隙が許容する範囲内で相対的な回動並びに水
平方向移動可能に前記軸部に係合して連結されるハウジ
ング部を有する。前記軸部とハウジング部との間には、
前記ホルダ2から上向きに作用されるスラスト荷重を支
える前記スラストベアリング3が配置される。更に、前
記軸部の外周面には等間隔で複数個の凹部5が形成さ
れ、夫々の凹部5には圧縮コイルスプリングのような弾
性体7にて突出方向に弾発付勢された自動調心用係合ピ
ン6が収容され、同ピン6の突端をこれに対向する前記
ハウジング部の円筒内周面に当接させてある。これによ
りホルダー2は、遠心方向に弾発付勢された複数の自動
調心用係合ピン6からの自動調心的な力に抗してツール
基体1に対し回動並びに水平方向移動が可能にされ且つ
自動調心的に状態復帰可能にされる。
上記把持手段2aは、例えば、キャップKを着脱自在に弛
く収容し得るキャップ収容孔と、この収容孔の奥壁と外
部を連通するバキューム孔とからなる吸引構造とされ
る。キャップ収容孔の下端開口縁は比較的大きなテーパ
ーに形成されている。キャップ収容孔にキャップKを収
容すると、バキューム孔と接続している図示しない負圧
吸引手段で負圧吸引が行われ、キャップKがキャップ収
容孔に吸引保持され、負圧吸引が止まるとキャップの保
持が解除されて、キャップ収容孔から下方に離脱するよ
うになっている。
本実施例の自動調心嵌合ツールによれば、ホルダー2の
ツール基体1に対する水平面内の自由度は3である。す
なわち、水平面にX軸、Y軸を採り、その水平面に垂直
方向にZ軸を採るとき、X軸及びY軸方向に関する自由
度を有するとともに、どの位置でもZ軸に関して回転で
きる自由度を有する。しかも弾発付勢された自動調心用
係合ピン6の作用によって自動調心復帰自在である。こ
れにより、ホルダー2とキャップKの雄雌嵌合が開口縁
の若干のテーパ部分を介して行われるものであれば、キ
ャップKに対してキャップ収容孔が同心状態から若干ず
れた状態でホルダー2を当該キャップK上に位置させて
も、ツール基体1をホルダー2を介して当該キャップK
に押付ければ、その押付け反力がホルダー2を介してス
ラストベアリング3に伝わる。これによってホルダー2
は、ツール基体1に対して同芯状態から若干回転しつつ
偏心状態になり、キャップKに対しては自動調心が行わ
れ、該キャップKをホルダー2のキャップ収容孔に円滑
に導き入れて把持することができる。特に図示はしてい
ないが、把持される前のキャップKは前後左右方向に位
置規制された状態で整列されている。キャップKはホル
ダー2に吸引把持されるとその位置規制が解除され、ホ
ルダー2がツール基体1に対して自動調心的に復帰し、
キャップKもツール基体1に対して同心状態に修正され
る。そして、ロボットなどの作動端Mの動きと一体的に
キャップKが搬送され、第1図の状態で示されるよう
に、キャップKがワークWの突端に雄雌嵌合されること
になる。この場合も、キャップKとワークWの突端との
雄雌嵌合が若干のテーパ部分を介して行われるものであ
れば、上記と同様に、ワークWの突端に対するキャップ
Kの押付け反力がホルダー2を介してスラストベアリン
グ3に伝わるので、キャップKの開口部を当該突端との
同心状態から若干ずれて位置させても、該キャップKを
ワークWの突端に押付ければ、ホルダー2がツール基体
1に対して同心状態から若干偏心状態に移動して、キャ
ップKがワークWの突端に自動心合せされて、両者は円
滑に嵌合される。
第1図においてホルダー2の回転は比較的ばね定数の小
さなコイルばね8,8によりある程度規制されている。こ
れは、キャップKやワークWの突端の断面形状が矩形で
あるような場合に、ホルダー2が過剰に回動しないよう
にして、僅かなテーパー面だけで位置ずれを修正して雄
雌嵌合できるようにするための考慮である。例えば、角
キャップの嵌合に適用する場合である。さらにまた、ホ
ルダー2には例えば2本の位置決めピン9が垂設固定さ
れている。これに対応してワークWにも位置決め孔10が
2個穿設されている。前記位置決めピン9が位置決め孔
10のテーパ部に当って案内作用を受けると、ホルダー2
が移動しキャップKをワークWの突端に対してきわめて
正確に同心状態に位置決めできる。これは、キャップの
開口部又はワークの突端のテーパー部分が極めて小さい
場合、或は正確に位置決めした状態を保って嵌合開始さ
せる必要がある場合に効果的である。
第2図には本発明に係る自動調心嵌合ツールTを2個備
えた産業用の専用機が示される。同図において符号Cy1,
Cy2はエアーシリンダ装置であり、符号Fはフレームで
あり、符号Gは反力受け専用ガイドであり、2個の自動
調心嵌合ツールTはエアーシリンダ装置Cy2に取付けら
れている。該専用機は、パレットP1に2個一組で乗せら
れ第1コンベアC1上を送られてくるワークピースやキャ
ップKを2個の自動調心嵌合ツールTで同時に把持し、
パレットP2に乗せられ第2コンベアC2上を送られてくる
ワークWの2個のパイプの出入口に対して一回で雄雌嵌
合させるようになっている。
<発明の効果> 本発明に係る自動調心嵌合ツールは、遠心方向に弾発付
勢された複数の自動調心用係合ピンからの自動調心的な
力に抗してホルダーがツール基体に対し相対的な回動並
びに水平方向移動可能にされ且つ自動調心的に状態復帰
可能にされる構成であるから、キャップまたはワークピ
ースに対して押付反力による自動心合せができ、キャッ
プまたはワークピースを円滑に把持でき、さらにまた続
いて行うべき、瓶の口またはワークにキャップ或はワー
クピースを嵌合させる場合にも自動調心復帰した状態か
ら該瓶の口または所要のワークの凹部もしくは凸部に対
して再び自動心合せでき、円滑な嵌合操作を実現するこ
とができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る自動調心嵌合ツールの縦
断面図、 第2図は本発明に係る自動調心嵌合ツールを備えた専用
機の正面図である。 M……産業用のロボットまたは専用機、 K……キャップ(ワークピース)、 W……ワークの突端(パイプ用の出入口)、 T……自動調心嵌合ツール、 1……ツール基体、 2a……把持手段、 2……ホルダー、 3……スラストベアリング、 5……凹部、 6……自動調心用係合ピン、 7……弾性体、

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】産業用ロボット又は専用機の作動端に固定
    されるツール基体と、該ツール基体の下に配置され、ワ
    ークピース又はキャップの突端を開口部に被嵌して把持
    する把持手段を下端に有するホルダーとを備え、 前記ツール基体は軸部を有し、前記ホルダーは、該軸部
    をその外周面から所定距離だけ離隔させて収容する円筒
    内周面が形成され且つ当該円筒内周面と軸部との間隙が
    許容する範囲内で相対的な回動並びに水平方向移動可能
    に前記軸部に係合して連結されるハウジング部を有し、 前記軸部の下端とハウジング部との間には、前記ホルダ
    ーから上向きに作用されるスラスト荷重を支えるベアリ
    ング手段を設け、 前記軸部の外周面に等間隔で複数個の凹部を形成し、夫
    々の凹部には突出方向に弾発付勢された自動調心用係合
    ピンを収容し、同ピンの突端をこれに対向する前記ハウ
    ジング部の円筒内周面に当接させて、ホルダーの前記開
    口部と軸部との同心状態を弾発的に規制し、 且つ、前記ホルダーの外周部と前記作動端とをコイルば
    ねで連結して、前記ハウジング部を介して軸部に連結さ
    れたホルダーの回動位置を弾発的に規制し、 更に、前記ホルダーには位置決め孔に係合してホルダー
    の開口部を所定位置に向けて案内する位置決めピンを垂
    設固定して、成るものであることを特徴とする自動調心
    嵌合ツール。
JP60244851A 1985-10-31 1985-10-31 自動調心嵌合ツ−ル Expired - Lifetime JPH06102313B2 (ja)

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