JPH06254730A - ネジ吸着装置 - Google Patents

ネジ吸着装置

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Publication number
JPH06254730A
JPH06254730A JP4118993A JP4118993A JPH06254730A JP H06254730 A JPH06254730 A JP H06254730A JP 4118993 A JP4118993 A JP 4118993A JP 4118993 A JP4118993 A JP 4118993A JP H06254730 A JPH06254730 A JP H06254730A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw
pipe
suction
control device
receivers
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4118993A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Minamino
孝雄 南野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4118993A priority Critical patent/JPH06254730A/ja
Publication of JPH06254730A publication Critical patent/JPH06254730A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ネジをネジ供給部より1つずつピックアップ
し、移動してネジ締めを行なうネジ締め装置に関し、異
種頭部外径のネジに対して1つの吸着部で対応できる構
成とすることにより、ネジ締めの効率を向上させること
を目的とする。 【構成】 外部パイプ2内に吸引穴部1aが形成された
内部パイプ1を摺動自在に配設し、外部パイプ2下端に
外部パイプ2に回動自在に軸支され巻きバネ14,15
により外部パイプ下面を閉蓋すべく付勢されネジ受け1
0,11を設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はネジ吸着装置に係り、特
に、ネジをネジ供給部よりピックアップし、移動してネ
ジ締めを行なうネジ締め装置に装着されるネジ吸着装置
に関する。
【0002】近年、各種機器の組立において、部品構造
等の条件によりネジの統一化が図れず、各種ネジが用い
られている。一方、組立の自動化も盛んに行なわれてお
り、組立の自動化に伴ない各種ネジに対応できる自動ネ
ジ締め装置が要求されている。
【0003】自動ネジ締め機ではドライバ先端に吸着パ
イプを装備していて、この吸着パイプにネジを吸着さ
せ、ネジの締め付けを行っていた。このとき、吸着パイ
プは各種ネジの頭部形状に合わせて交換する必要があっ
た。このため、各種ネジに対応するためには各種ネジに
対応できるネジ吸着パイプを開発する必要がある。
【0004】
【従来の技術】図11に従来の一例の概略構成図を示
す。同図中、41はドライバ駆動部を示す。ドライバ駆
動部41は移動駆動部42に固定され、X軸、Y軸、Z
軸に移動可能な構成とされている。
【0005】移動駆動部42は制御装置43と接続さ
れ、制御装置43からの制御信号により制御され、ドラ
イバ駆動部41の移動を行なう。
【0006】ドライバ駆動部41にはネジ45頭部と係
合するドライバビット44が固定され、ドライバビット
44の回転によりネジ45を螺入する。また、ドライバ
駆動部41の先端部にはネジ45を吸着するための吸着
部46が配設されている。
【0007】図12に吸着部46の構成図を示す。吸着
部46は接続部47及び吸着パイプ48よりなる。接続
部47は円筒状をなし、その内部をドライバビット44
が貫通する。接続部47の一端にはネジ部47aが形成
され、移動駆動部41に固定され、他端には吸着パイプ
48との接続部47bが形成されている。
【0008】吸着パイプ48はネジ45の頭部45aの
外径と略等しい内径aを有する円筒状をなし、一端には
接続部47と係合する係合部48aが形成されている。
【0009】吸着パイプ48は図12(B),(C)に
示すように吸着部46に接続される。接続部47の内部
は圧力制御装置49と接続されていて、吸着パイプ48
内部よりエアを吸引する構成とされている。
【0010】圧力制御装置49は制御装置43と電気的
に接続され、制御装置43からの圧力制御信号に応じて
制御され、ネジ45の吸着を制御する。
【0011】ネジ45は所定の位置に配置されたネジ供
給部50の所定の位置に挿入されている。例えば、ネジ
45aをネジ取付部51の取付穴51aに取付ける時に
は、制御装置43は移動駆動装置42を制御して、吸着
パイプ48をネジ供給部50の取付を行なうべきネジ4
5a上に位置させた後、圧力制御装置49を駆動させ、
吸着パイプ48内を真空とし、ネジ45aを吸着パイプ
48内に吸引させる。次に制御装置43は再び移動駆動
装置42を制御して吸着パイプ48をネジ取付部51の
所定の取付穴51a上に位置させた後、ドライバ駆動部
41を駆動してドライバビット44を回転させると共に
ドライバビット44を降下させ、ネジ45aを取付穴5
1aに螺入する。
【0012】また、ネジ頭部外径の異なるネジ45bを
取付部51の取付穴51bに螺入取付けする場合には、
ネジ45aの頭部外径に適合した内径aの吸着パイプ4
8aをネジ45bの頭部外径に適合した内径を有する吸
着パイプ48bに交換する必要があった。
【0013】吸着パイプ48aを吸着パイプ48bに交
換する場合には移動駆動装置42を停止させ、手動で吸
着パイプ48aと吸着パイプ48bとを交換させる方法
と、吸着パイプ48a〜48cを予め決められた所定の
装着位置に保持する図13に示すような吸着パイプ交換
機52を設けておき、制御装置43により移動駆動装置
42を駆動し、吸着パイプ48aを吸着パイプ交換機5
2の保持部52aに装着させ、接続部47より離脱させ
た後、必要とする吸着パイプ48bが保持された保持部
52b上に接続部47を移動させ吸着パイプ48bと係
合させることにより自動で吸着パイプの交換を行なう方
法とがあった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のネジ
吸着装置は単なるパイプ状であるため、異なる種類のネ
ジを吸着することができず、締め付けネジの種類が多数
になった場合、各ネジ頭部外径毎に吸着パイプを作製し
ておく必要があり、装置のコストが高価になる。また、
各ネジ頭部外径毎に吸着パイプの交換を行なう必要があ
り、交換を手作業で行なう場合などにはその都度ネジ締
め機を停止させなければならず、ネジ締め機を停止させ
る頻度が高くなり、稼動率が低下すると共に、交換を自
動交換機などで行った場合でも、交換時間がロスタイム
となり、実質的な稼動率は低下してしまう等の問題点が
あった。
【0015】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、異種頭部外径のネジに対して1つの吸着部で対応で
きる構成とし、ネジ締めの作業効率を向上させ得るネジ
吸着装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明になるネジ吸着装
置は、空気が吸引されることによりネジを吸着する内部
パイプと、該内部パイプを上下に摺動自在に収納する外
部パイプと、該外部パイプに回動自在に取付けられ、該
内部パイプの上下摺動に応じて開閉し、閉蓋時にネジ部
を垂下させ、ネジ頭部係合することにより前記ネジを保
持し、開蓋時に前記ネジを解放するネジ受け部材とを有
してなる。
【0017】
【作用】ネジは内部パイプに吸着され、内部パイプが外
部パイプ内を摺動しつつ移動して、外部パイプ内に引き
込まれ、このとき、内部パイプが移動することによりネ
ジ受け部材が閉蓋することによりネジ部は垂下し、ネジ
頭部によりネジ受け部材により保持される。このため、
ネジ頭部の大きさにかかわりなく、ネジを保持すること
ができる。また、ネジ受け部材閉蓋時にネジ部は垂下す
べく位置決めされる。
【0018】
【実施例】図1は本発明の第1実施例の断面構成図を示
す。同図中、1は内部パイプを示す。内部パイプ1はそ
の断面形状が略正方形をなし、その中心部にはドライバ
ビット4が貫通すると共にエアが吸引される吸引穴部1
aが矢印A方向に延在して貫通している。内部パイプ1
の下部端面には凹部1bが形成され、吸引穴部1aより
エアを吸引することにより凹部1b内にネジ頭部が吸引
される。
【0019】内部パイプ1は外部パイプ2の内周部2a
内に矢印A方向に摺動自在に収納される。外部パイプ2
は上端に接続部3が固定され、下端は開放されている。
接続部3はその中央部にドライバビット4が貫通すると
共にエアが吸引される吸引穴部3aが形成され、外周部
には自動ネジ締め機等への装着用の溝部3bが形成され
ている。
【0020】外部パイプ2の側面には内周部2aを外部
と連通させるガイド部2bが形成されており、内部パイ
プ1はガイド部2bを貫通して設けられた動力伝達金具
5に固定される。動力伝達金具5にはシリンダ6の出力
軸6aが係合する。シリンダ6のシリンダ本体6bは外
部パイプ2の外側面に固定されたシリンダ固定金具7に
固定されている。
【0021】シリンダ6は管路8により後述する圧力制
御部9に接続されていて、圧力制御部9からの空気圧力
により出力軸6aを矢印A方向に駆動させる。出力軸6
aが駆動されると動力伝達金具5が矢印A方向に駆動さ
れ、内部パイプ1が外部パイプ2の内周部2a内で矢印
A方向に摺動する。
【0022】内部パイプ1の吸引穴部1aはドライバビ
ット4の外径より若干大きい径に形成され、ドライバビ
ット4が上部から下部に貫通する構成とされている。
【0023】外部パイプ2の下部端面にはネジ受け1
0,11が設けられている。
【0024】ネジ受け10,11は外部パイプ2の互い
に対向する側面の下端に軸12,13を中心として回動
自在に取付け、巻きバネ14,15により矢印B1 ,C
1 方向に付勢してなる。
【0025】このため、ネジ受け10,11は通常、外
部パイプ2の開口面2cを閉蓋している。図2にネジ受
け10,11の構成図を示す。ネジ受け10,11には
図2に示すように閉蓋時に外部パイプ2の開口面2cの
略中央部に取付けるべきネジ16のネジ径aより若干大
きい穴部17が形成されるように切欠10a,11aが
形成されている。
【0026】ネジ受け10,11を閉蓋した際に切欠1
0a,11aにより得られるネジ保持穴17はネジ16
のネジ径部16aの外径aより若干大きく、ネジ16の
ネジ頭部16bの外径bより十分小さく、ネジ16をネ
ジ頭部16bで保持できる構成とされている。
【0027】図2に本発明の第1実施例のネジ吸着装置
を用いたネジ締め機の概略構成図を示す。同図中、18
はドライバ駆動部を示す。ドライバ駆動部18は制御装
置8と接続され、制御装置8からの制御信号に応じてネ
ジ16を螺入すべくその先端に固定されたドライバビッ
ト4を回転させる。
【0028】ドライバビット4はその先端形状がネジ1
6の頭部と係合すべく+又は−等に形成されている。
【0029】ドライバ駆動部18はネジ締め時の降下用
ピストン19を介して移動駆動装置20に固定されてい
る。移動駆動装置20はX軸移動部20a、Y軸移動部
20b、Z軸移動部20cよりなり、制御装置21から
の制御信号により駆動され、ドライバ駆動部18をX
軸、Y軸、Z軸方向に移動させる。
【0030】降下用ピストン19は圧力制御部9と管路
で接続され、圧力制御部9の制御圧力に投じて駆動さ
れ、ネジの締め込み時にネジの螺入に伴ってドライバ駆
動部18を降下させる。圧力制御部9はコンプレッサ、
真空ポンプ、電磁弁等よりなり、降下用ピストン19と
管路22で接続される他、前述した吸着装置10と管路
で接続され、吸着装置のネジ8,23吸着動作及びネジ
保持動作を制御する。
【0031】吸着装置は接続部3によりZ軸移動部20
cに固定される。
【0032】接続部3の吸引穴部3aは管体23により
圧力制御部9に接続され、内部パイプ1の吸引穴部1a
内を真空状態とする。内部パイプ1の吸引穴部1aが真
空状態とされネジ16の吸着が行なわれる。
【0033】圧力制御装置9は制御装置21と電気的に
接続され、制御装置21からの圧力制御信号に応じて制
御され、ネジ16の吸着、ドライバ駆動部1の上下動、
内部パイプ1の上下動を夫々制御する。
【0034】ネジ16は所定の位置に配置されたネジ供
給部24の所定の位置に挿入されている。例えば、ネジ
16をネジ取付部25の取付穴30に取付ける時には、
制御装置21は移動駆動装置20を制御して、吸着パイ
プ48をネジ供給部24の取付を行なうべきネジ16上
に位置させた後、後述する動作により保持する。次に制
御装置43は再び移動駆動装置42を制御して内部パイ
プ1をネジ取付部25の所定の取付穴25a上に位置さ
せた後、ドライバ駆動部18を駆動してドライバビット
4を回転させると共にドライバビット4を降下させ、ネ
ジ16を取付穴25aに螺入する。
【0035】次に図4乃至図7と共にネジの供給、締込
み動作を説明する。まず、吸着部をネジ供給部24上に
移動させる。このとき、図4(A)に示すようにネジ受
け10,11は巻きバネ14,15により矢印B1 ,C
1 方向に付勢されているため、外部パイプ21を閉蓋し
た状態にある。
【0036】次に制御装置は圧力制御装置9を駆動し
て、シリンダ6にコアを供給することにより内部パイプ
1を矢印A2 方向に下降させる。内部パイプ1が矢印A
2 方向に下降すると図4(B)に示すように内部パイプ
1によりネジ受け10,11が巻きバネ14,15の付
勢力に抗して開蓋する。ネジ受け10,11が開蓋した
後、制御装置21は移動駆動部20を制御して図4
(C)に示すように内部パイプ1をネジ供給部24に密
着させる。
【0037】制御装置21は内部パイプ1がネジ供給部
24に密着したところで圧力制御部9を制御して、内部
パイプ1の穴部1aのエアを排気し、図4(D)に示す
ようにネジ16を内部パイプ1の凹部1b内に吸着させ
る。
【0038】次に制御装置21は圧力制御部9を制御し
て、シリンダ6内のエアを排気することにより図5
(A)に示すように内部パイプ1を矢印A1 方向に上昇
させる。内部パイプ1が矢印A1 方向に上昇することに
より内部パイプ1に吸引されたネジ16も上昇し、外部
パイプ2内に収納される。内部パイプ1の上昇に伴って
図5(B)に示すようにネジ受け10,11が巻きバネ
14,15の付勢力により外部パイプ2の開放面2cを
閉蓋する。内部パイプ1の凹部1bはネジ16のネジ頭
部16bだけが収納するように構成されているため、ネ
ジ部16aは内部パイプ1の下溝より下方に突出する。
ネジ27のネジ部16bはネジ受け10,11に形成さ
れた切欠10a,11aにより形成される保持穴部17
により垂下し、位置決めされる。
【0039】次に制御装置21は圧力制御装置9を制御
して、内部パイプ1内の真空を破壊してネジ16の吸引
を解除する。ネジ16は吸引が解除され、矢印A2 方向
に落下する。
【0040】このとき、ネジ16のネジ頭部16aはネ
ジ受け10,11の切欠10a,11aにより形成され
る保持穴部17がネジ16のネジ部16bの径より若干
大きく、ネジ頭部16aの外径より十分小さく形成され
ているため、図5(C)に示すようにネジ受け10,1
1により保持され、吸着部より落下することはない。以
上によりネジ16の供給動作は終了し、次に制御装置2
1は移動駆動部20を制御して、図6(A)に示す状態
でネジ16が保持された吸着部をネジ締め部25に移動
させる。
【0041】吸着部がネジ締め部25に移動すると、次
に制御装置21は圧力制御部9を制御して、ドライバ駆
動部18を下降させ、図6(B)に示すようにドライバ
ビット4を内部パイプ1内を貫通させネジ16のネジ頭
部16b付近で停止させる。制御装置21は続いてドラ
イバ駆動部18を制御して、ドライバビット4を予備回
転させる。ドライバビット4の予備回転によりネジ16
とドライバビット4との結合性を高めている。
【0042】制御装置21はドライバビット4を予備回
転させた後、ドライバビット4を回転させたまま、再び
圧力制御部9を制御してドライバ駆動部18を下降させ
ることにより、ドライバビット4を矢印A2 方向に下降
させる。
【0043】ドライバビット4の下降によりドライバビ
ット4に結合したネジ16も下降する。ネジ16が下降
すると、ネジ16のネジ頭部16bを保持するネジ受け
10,11が巻きバネ14,15の付勢力に抗して矢印
2 ,C2 方向に回動し、図6(C)に示すように外部
パイプ2の開口面2cを開蓋する。
【0044】さらに、ドライバビット4を降下させると
図7(A)に示すようにネジ締め部25のネジ穴25a
にネジ16のネジ部16aがドライバビット4の回転に
より螺合する。
【0045】ネジ16がネジ締め部25aのネジ穴25
aに完全に螺入されるとネジ16のネジ頭部16bと板
材10との係合が自動的に解除され、ネジ受け10,1
1は図7(C)に示すように巻きバネ14,15の付勢
力により矢印B1 ,C1 方向に復元し、外部パイプ2を
閉蓋する。
【0046】次に制御装置21は圧力制御部9を制御し
てドライバ駆動部18を上昇させることによりドライバ
ビット4を上昇させ、さらに移動駆動部20を制御し
て、吸着部を上昇させることによりネジ締め動作は完了
する。以後、上記動作をくり返し、次々とねじ締めを行
なう。
【0047】このとき、吸着部により保持できるネジ1
6はネジ径が同一である必要はあるが、ネジ頭部16a
の外径は内部パイプの凹部1b内に収納され得る径であ
ればよく、したがって、通常のネジ頭部形状のネジのワ
ッシャ等が装着されネジ頭部径が大きくなったネジ等、
各種のネジ頭部形状のネジ締めに対応できる。
【0048】このため、従来のようにネジ頭部の外径毎
に吸着パイプを用意し、各ネジ毎に交換する必要がなく
なり、ネジ径の異なるもの毎に吸着部を交換すればよい
ため、吸着部の数及び交換回数を減少させることがで
き、設備の稼動効率を向上させることができる。
【0049】図8に本発明の第2実施例の吸着部の断面
図を示す。本実施例は第1実施例とは吸着部の構成が異
なるだけであり、吸着部以外は第1実施例と同一である
ため、吸着部以外の説明は省略する。また、図8中、図
1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略
する。
【0050】本実施例では第1実施例で平板状に形成さ
れたネジ受け10,11に代え、断面形状がL字状のネ
ジ受け30,31を採用し、ネジ受けへの付勢力を第1
実施例の巻きバネ14,15に代え、板バネ32,33
により印加する構成としてなる。
【0051】ネジ受け30,31をその断面形状がL字
状としたことから外部パイプ34はその互いに対向する
側面を第1実施例の外部パイプ2より短くし、側面下部
にネジ受け30,31が回動自在に取付けられる。ま
た、板バネ32,33は外部パイプ34側面にネジ受け
30,31を覆うように取付固定される。
【0052】また、内部パイプ35はネジ受け30,3
1を押し広げるため、その下部外周にテーパ35aが形
成され、ネジ受け30,31をスムーズに開閉できるよ
う構成されている。
【0053】ネジ受け30,31には第1実施例同様に
閉蓋時にネジ径に応じた保持穴36が形成されるべく切
欠30a,31aが形成されている。本実施例の動作は
第1実施例の動作と同様で、その効果も同様な効果とな
る。図9に本発明の第3実施例の概略構成図を示す。同
図中、図2と同一構成部分には同一符号を付し、その説
明は省略する。
【0054】本実施例はエアの圧力により直接内部パイ
プの上下動を制御しようとするもので、圧力制御装置9
と吸着部39とは管路42,43により直接接続されて
いる。
【0055】図10に本発明の第3実施例の断面構成図
を示す。同図中、図8と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。
【0056】外部パイプ40はその内周部40aにシリ
ンダ部41が一体に形成されていてシリンダ部41は外
部と連通する給気口42及び排気口43が形成されてい
る。給気口42及び排気口43は管路44,45により
圧力制御部9に接続される。外部パイプ40の内周部4
0aには内部パイプ46が摺動自在に収納される。内部
パイプ46には外部パイプ40のシリンダ部41に対応
して隔壁部47が形成れている。隔壁部47は外部パイ
プ40のシリンダ部41内を上室41a及び下室41b
に隔離する。
【0057】外部パイプ40の給気口42及び排気口4
3は共に上室41aに連通している。また下室41bは
外部パイプ40と内部パイプ46とのわずかな間隙を介
して外部と連通していて、隔壁部47の上下動に合わせ
てエアの吸入、排気が行なわれる。
【0058】ネジ受け30,31を開蓋する場合には圧
力制御部9は管路44を介して給気口42にエアを供給
し、また排気口43が接続された管路45側は閉鎖す
る。
【0059】このため、シリンダ部41の上室41aの
圧力が上昇し、内部パイプ46の隔壁部47が押し下げ
られ、内部パイプが下降し、ネジ受け30,31を開蓋
させる。
【0060】また、ネジ受け30,31を閉蓋する場合
には圧力制御部9は給気口42に接続された管路44側
を閉鎖し、排気口43に接続された管路45よりエアを
吸引する。このため、シリンダ部41上室41aの圧力
が低下し、内部パイプ46の隔壁部47が押し上げら
れ、内部パイプ46が上昇し、ねじ受け30,31を閉
蓋させる。
【0061】ネジの供給、保持、締め付け等他の動作は
第1実施例と同様となる。
【0062】以上のように外部パイプのシリンダ部内へ
のエアの供給排気により内部パイプを直接駆動できるた
め、第1実施例と同様な効果に加え、吸着部周辺にシリ
ンダ等の付属的な部品が不要となる。
【0063】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、異種頭部
外径のネジに対して、一つの吸着部で対応することがで
きるため、吸着部の種類を削減でき、したがって、吸着
部の交換等の時間を低減でき、設備の稼動率を向上させ
ることができる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の断面図である。
【図2】本発明の第1実施例の吸着装置が搭載されたネ
ジ締め機の概略構成図である。
【図3】本発明の第1実施例のネジ受け部の構成図であ
る。
【図4】本発明の第1実施例の動作説明図である。
【図5】本発明の第1実施例の動作説明図である。
【図6】本発明の第1実施例の動作説明図である。
【図7】本発明の第1実施例の動作説明図である。
【図8】本発明の第2実施例の吸着部の断面図である。
【図9】本発明の第3実施例の概略構成図である。
【図10】本発明の第3実施例の吸着部の構成図であ
る。
【図11】従来の一例の概略構成図である。
【図12】従来の一例の要部の構成図である。
【図13】従来の一例の吸着パイプ交換機の構成図であ
る。
【符号の説明】
1 内部パイプ 2 外部パイプ 10 ネジ受け 11 ネジ受け 12 回動軸 13 回動軸 14 巻きバネ 15 巻きバネ 16 ネジ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気が吸引されることによりネジ(1
    6)を吸着する内部パイプ(1;46)と、 該内部パイプ(1;46)を上下に摺動自在に収納する
    外部パイプ(2;40)と、 該外部パイプ(2;40)に回動自在に取付けられ、該
    内部パイプ(1;46)の上下摺動に応じて開閉し、閉
    蓋時にネジ部(16a)を垂下させ、ネジ頭部(16
    b)と係合することにより前記ネジ(16)を保持し、
    開蓋時に前記ネジ(16)を解放するネジ受け部材(1
    0,11;30,31)とを有することを特徴とするネ
    ジ吸着装置。
  2. 【請求項2】 前記ネジ受け部材(10,11;30,
    31)はバネ(14,15;32,33)により閉蓋方
    向に付勢されていることを特徴とする請求項1記載のネ
    ジ吸着装置。
  3. 【請求項3】 前記内部パイプ(46)は前記外部パイ
    プ(40)内へのエアの供給又は排気により駆動される
    ことを特徴とする請求項1又は2記載のネジ吸着装置。
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