JPH07136967A - 部品吸着ハンドリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸着保持した部品の揺動を伴うハンドリング
を簡易な構成で実現した部品吸着ハンドリング装置を提
供する。 【構成】 ロボットアーム14の先端部に、リンク機構を
介して吸着パッド３が取り付けられ、該リンク機構は、
ロボットアーム14に対して一定の相対位置を回動中心と
して、垂直面内にて揺動可能な揺動リンク24を具え、揺
動リンク24の回動中心の近傍には、部品９の端部を受け
止めるべき位置決め治具25が形成されると共に、揺動リ
ンク24の回動端部に、部品９の表面に吸着すべき前記吸
着パッド３が取り付けられ、揺動リンク24にはエアシリ
ンダー装置23が連繋している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動組立ライン上で部
品を吸着保持し、該部品を相手ワークに組み立てるハン
ドリングを自動的に行なう部品吸着ハンドリング装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図８に示す如く製品本体である相
手ワーク(97)に対して、天板部(91)、前垂れ部(92)及び
突縁部(93)からなる略Ｌ字状の板金部品(９)を組み立て
る工程においては、突縁部(93)にプレス加工を施して、
上向きに突出する複数の爪片(94)を形成する一方、相手
ワーク(97)には、前記爪片(94)が係合する係止受け片(9
8)を袋状に形成し、爪片(94)を係止受け片(98)を嵌め込
むことによって、板金部品(９)の端部を相手ワーク(97)
に係止することが行なわれている。

【０００３】上記組立作業においては、図５に示す如く
板金部品(９)を傾斜させて、突縁部(93)の先端を相手ワ
ーク(97)に押し付け、突縁部(93)を図示の如く湾曲させ
ることによって、爪片(94)を突縁部(93)の裏面から突出
させ、該爪片(94)を係止受け片(98)の内部へ下方から嵌
め込むのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、相手ワー
ク(97)に板金部品(９)を組み立てる作業においては、板
金部品(９)を保持した状態で、これを傾斜させて、爪片
(94)を係止受け片(98)へ嵌入させる工程が手作業で行な
われており、生産能率が低い問題があった。この工程を
自動化するには、ロボットアームの先端部に、複雑な動
きを実現出来るハンド機構を装備すればよいが、公知の
ハンド機構では構成が複雑となり、その制御も困難とな
る問題がある。

【０００５】本発明の目的は、吸着保持すべき部品の揺
動を伴うハンドリングを簡易な構成で実現した部品吸着
ハンドリング装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明に係る部品吸着ハン
ドリング装置は、ロボットアーム(14)の先端部にリンク
機構を介して吸着機構が取り付けられている。該リンク
機構は、ロボットアーム(14)に対して一定の相対位置を
回動中心として、垂直面内にて揺動可能な揺動リンク(2
4)を具え、揺動リンク(24)の回動中心の近傍には、吸着
保持すべき部品の端部を受け止めるべき位置決め治具(2
5)が形成されると共に、揺動リンク(24)の回動端部に、
部品の表面に吸着すべき前記吸着機構が取り付けられて
いる。揺動リンク(24)には往復駆動機構が連繋してい
る。

【０００７】

【作用】上記装置によって部品(９)を吸着保持する際
は、往復駆動機構を動作させて、吸着機構の吸着面を水
平姿勢に設置する。そして、ロボットアーム(14)の動作
によって、位置決め治具(25)を部品(９)の端部に押し当
てると共に、吸着機構の吸着面を部品(９)の表面に密着
させ、吸着機構を動作させる。これによって、部品(９)
は、吸着機構に対して所定の相対位置に位置決めされ
て、吸着保持されることになる。

【０００８】次に、ロボットアーム(14)を動作させて、
部品(９)を相手ワーク(97)の上方位置まで移動した後、
往復駆動機構を動作させて、リンク機構を揺動させる。
これに伴って部品(９)が揺動する。この過程で部品(９)
が相手ワーク(97)に係合する(図７(ａ)参照)。その後、
吸着機構による部品(９)の吸着を解放する。この結果、
部品(９)は相手ワーク(97)に係合した状態で相手ワーク
(97)に被さり、組立てが終了する(図７(ｂ)参照)。

【０００９】

【発明の効果】本発明に係る部品吸着ハンドリング装置
によれば、リンク機構に往復駆動装置を連繋すると共
に、リンク機構の回動端部に吸着機構を取り付けただけ
の簡易な構成によって、相手部材の揺動を伴う複雑なハ
ンドリングが実現され、従来は手作業に頼っていた組立
を自動化することが出来る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を板金部品の吸着保持に実施し
た一例につき、図面に沿って詳述する。図１は、本発明
に係る部品吸着ハンドリング装置を構成すべき組立ロボ
ット(10)を示している。該組立ロボット(10)は、所謂Ｘ
ＹＺ直動テーブル機構から構成され、その出力軸である
ロボットアーム(14)に複数種類のハンド機構が着脱可能
であって、相手ワーク(16)に対して各種の組立作業を行
なうものである。

【００１１】相手ワーク(16)の搬送レール(15)に沿って
設置された機台(１)には、搬送レール(15)に沿って伸び
るＹ軸駆動機構(12)上に、左右一対のＺ軸駆動機構(13)
(13)が立設され、各Ｚ軸駆動機構(13)には水平方向に伸
びるＸ軸駆動機構(11)が支持されており、各Ｘ軸駆動機
構(11)の出力軸がロボットアーム(14)を構成している。
従って、ロボットアーム(14)は、３つの駆動機構(12)(1
3)(11)の動作を夫々制御することによって、ＸＹＺ軸方
向の任意座標に位置決めすることが可能である。

【００１２】本実施例では、図８に示す板金部品(９)を
相手ワーク(97)に組み立てるべく、図２に示す如く、一
対のロボットアーム(14)(14)の夫々に、吸着保持機構
(２)を取り付け、両吸着保持機構(２)(２)によって板金
部品(９)の天板部(91)を吸着保持する。

【００１３】図３は吸着保持機構(２)の構成を示してお
り、ロボットアーム(14)の先端部に、支持部材(21)を介
して、ベースリンク(22)、エアシリンダー装置(23)及び
揺動リンク(24)から構成されるリンク機構が垂直面内で
揺動可能に支持されている。即ち、支持部材(21)には、
ベースリンク(22)が垂直に固定され、該ベースリンク(2
2)の上方端部に、エアシリンダー装置(23)の基端部が枢
軸(26)を介して連結されている。又、ベースリンク(22)
の下方端部には、揺動リンク(24)の基端部が枢軸(27)に
て連結されている。更に、エアシリンダー装置(23)のロ
ッド(20)は揺動リンク(24)の先端部へ斜め方向に伸び
て、枢軸(28)を介して揺動リンク(24)へ連結されてい
る。

【００１４】揺動リンク(24)の基端部には、板金部品
(９)の天板部(91)から突縁部(93)へ至る角部を受け止め
るべき位置決め治具(25)が固定されている。一方、揺動
リンク(24)の先端部には吸着パッド(３)が取り付けら
れ、該吸着パッド(３)は真空発生器(31)に連繋してい
る。

【００１５】従って、図７(ａ)(ｂ)に示す如くエアシリ
ンダー装置(23)を動作させることによって揺動リンク(2
4)が垂直面内で揺動し、図７(ｂ)に示す如くロッド(20)
が突出することによって、吸着パッド(３)の吸着面が水
平となり、図７(ｂ)に示す如くロッド(20)が引き込むこ
とによって、吸着パッド(３)の吸着面が所定角度だけ傾
斜する。

【００１６】図４に示す如く、位置決め治具(25)には、
光学式変位センサー(４)を構成する光ファイバー(41)が
貫通して、該光ファイバー(41)の開口端は、板金部品
(９)の突縁部(93)に形成された爪片に対向し、該爪片ま
での距離ａを検出することが可能である。

【００１７】上記装置を用いて板金部品(９)を相手ワー
ク(97)に組み立てる工程においては、先ず、部品供給部
に供給されている板金部品(９)を吸着パッド(３)によっ
て吸着保持する。この際、図２の如く板金部品(９)の突
縁部(93)を位置決め治具(25)に当接させると共に、吸着
パッド(３)を天板部(91)の表面に密着させる。この状態
で真空発生器(31)を動作させれば、左右一対の吸着パッ
ド(３)(３)によって板金部品(９)が吸着保持されること
になる。

【００１８】次に、エアシリンダー装置(23)を吸引動作
させて、図７(ａ)の如く揺動リンク(24)を揺動させ、板
金部品(９)を傾斜させる。そして、この状態でロボット
アーム(14)を移動させて、吸着保持した板金部品(９)を
相手ワーク(97)上に設置する。この際、図５に示す如く
板金部品(９)の突縁部(93)を相手ワーク(97)に押し付け
て、突縁部(93)を図示の如く湾曲せしめる。これによっ
て突縁部(93)の爪片(94)が突縁部(93)の平面から突出し
て、該爪片(94)の先端が相手ワーク(97)の係止受け片(9
8)に僅かに引っ掛かることになる。

【００１９】その後、吸着パッド(３)の真空を破壊し
て、板金部品(９)の吸着を解放する。この結果、板金部
品(９)は図７(ａ)に鎖線で示す様に相手ワーク(97)上に
落下し、相手ワーク(97)に被さることになる。これに伴
って、前記爪片(94)が係止受け片(98)へ深く嵌入するの
である。このとき、前記光学式変位センサー(４)の光フ
ァイバー(41)の開口端からレーザ光を発射して距離の測
定を行なうと、光ファイバー(41)の開口端から係止受け
片(98)の表面までの距離ｂが測定されることなる。

【００２０】これに対し、板金部品(９)の爪片(94)を相
手ワーク(97)の係止受け片(98)へ嵌入させることに失敗
したときは、図６の如く光ファイバー(41)の開口端から
突縁部(93)表面までの距離ａが測定されることになる。
従って、光学式変位センサー(４)による距離測定によっ
て、爪片(94)の係止受け片(98)に対する嵌入動作に成功
したかどうかが判定出来る。上記嵌入動作に失敗した場
合は、吸着パッド(３)によって板金部品(９)を吸着保持
し、ロボットアーム(14)の動作によって板金部品(９)の
Ｘ軸方向の位置を補正した後、図７(ａ)に示す嵌入動作
を再実行する。

【００２１】嵌入動作に成功したときは、図７(ｂ)の如
くエアシリンダー装置(23)を突出動作させて、吸着パッ
ド(３)によって板金部品(９)を相手ワーク(97)上へ下圧
し、板金部品(９)の相手ワーク(97)に対する組立ハンド
リングを終了する。最後に、板金部品(９)の前垂れ部(9
2)を相手ワーク(97)にビス止めする。

【００２２】尚、前述の如く板金部品(９)の爪片(94)の
先端が相手ワーク(97)の係止受け片(98)に引っ掛かった
状態から、板金部品(９)を吸着保持したまま、ロボット
アーム(14)の動作によって板金部品(９)を僅かに持ち上
げ、或はエアシリンダー装置(23)の動作によって板金部
品(９)を更に揺動させることも有効である。これによっ
て、該爪片(94)が上昇して係止受け片(98)の内部へ僅か
に嵌入することになる。従って、その後、板金部品(９)
を解放した際の嵌入動作が更に確実なものとなる。

【００２３】上記の部品吸着ハンドリング装置において
は、吸着パッド(３)による吸着保持方式が採用されてい
るから、例えばチャック機構等による挟持方式に比べ
て、構成が簡易であり、板金部品(９)を吸着保持したま
ま、該板金部品(９)の爪片(94)を相手ワーク(97)の係止
受け片(98)へ嵌入させる動作を行なうことが出来る。
又、光学式変位センサー(４)の装備によって上記嵌入動
作の確実を図っているから、信頼性が高い。

【００２４】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。

【００２５】例えば組立ロボット(10)は、図１に示す如
きＸＹＺ直動テーブル機構に限らず、周知の多関節ロボ
ットによって構成することも可能である。又、吸着機構
としては、吸着パッドによる真空式のものに限らず、磁
気式の吸着機構を採用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】組立ロボットの構成を示す斜視図である。

【図２】左右一対の吸着保持機構によって板金部品を吸
着保持した状態の斜視図である。

【図３】吸着保持機構の構成を示す拡大斜視図である。

【図４】光学式変位センサーの配置を示す一部破断側面
図である。

【図５】爪片の係止受け片に対する嵌入動作を示す側面
図である。

【図６】上記嵌入動作に失敗した状態を示す側面図であ
る。

【図７】板金部品の相手ワークに対する組立て工程を示
す側面図である。

【図８】板金部品及び相手ワークの斜視図である。

【符号の説明】

(10) 組立ロボット (14) ロボットアーム (２) 吸着保持機構 (22) ベースリンク (23) エアシリンダー装置 (24) 揺動リンク (25) 位置決め治具 (３) 吸着パッド (９) 板金部品 (97) 相手ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットアーム(14)の先端部にリンク機
   構を介して吸着機構が取り付けられ、該リンク機構は、
   ロボットアーム(14)に対して一定の相対位置を回動中心
   として、垂直面内にて揺動可能な揺動リンク(24)を具
   え、揺動リンク(24)の回動中心の近傍には、吸着保持す
   べき部品の端部を受け止めるべき位置決め治具(25)が形
   成されると共に、揺動リンク(24)の回動端部に、部品の
   表面に吸着すべき前記吸着機構が取り付けられ、揺動リ
   ンク(24)には往復駆動機構が連繋していることを特徴と
   する部品吸着ハンドリング装置。