JPH07178633A - U字管挿入方法 - Google Patents

U字管挿入方法

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JPH07178633A
JPH07178633A JP32791893A JP32791893A JPH07178633A JP H07178633 A JPH07178633 A JP H07178633A JP 32791893 A JP32791893 A JP 32791893A JP 32791893 A JP32791893 A JP 32791893A JP H07178633 A JPH07178633 A JP H07178633A
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JP
Japan
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tube
shaped tube
work
shaped
moving
Prior art date
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Application number
JP32791893A
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English (en)
Inventor
Hiromichi Takeda
広道 武田
Yuzo Misu
勇三 三須
Eisuke Hara
英輔 原
Masaru Kunikata
優 国方
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Hitachi Ltd
Hitachi Shimizu Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Shimizu Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 隣接して設けられた複数の孔の中心間距離が
すべて等距離に配列されたU字管挿入孔に、簡単な構成
で多数のU字管を短時間で効率よく挿入することができ
るU字管挿入方法の提供。 【構成】 (1)U字管をワークの移動方向に対して6
0°の角度で保持するとともに、該角度方向に移動可能
にし、(2)該保持したU字管を該角度方向に移動し
て、U字管の2本の直線部のうちいずれか一方の直線部
の軸心を、前記いずれか1の挿入孔の中心上に一致させ
て位置決めし、(3)該位置決めした軸心を中心にして
U字管を、前記向きの異なる複数の挿入パターンに対応
させて回転可能にし、(4)該状態のU字管を挿入孔に
所定の挿入パターンで挿入した後、前記ワークを前記挿
入孔の中心間距離を1ピッチだけ移動し、つぎのU字管
を前記動作を繰り返して挿入する構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば空気調和機の熱
交換器のように、隣接して設けられた複数の孔の中心間
距離が、すべて等距離に配列されたU字管挿入孔に対す
るU字管挿入方法に係わり、特に、多数のU字管を短時
間で挿入するのに好適なU字管挿入方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、隣接する複数の挿入孔の中心間距
離が、すべて等距離(例えば、20mm)になるように
配列された挿入孔を有するワークにU字管を挿入する作
業は、ワークの挿入孔に対するU字管の向きの相違によ
り複数種類の挿入パターンがある。これらの各挿入パタ
ーンに対応するため、U字管の向きをワークの挿入孔に
適合させるためのU字管回転機構が設けられている。そ
して、該U字管回転機構によるU字管の回転は、R部と
平行な2本の直線部とからなるU字管の該2本の直線部
の中央を回転軸として行われている。
【0003】このため、挿入パターンにより挿入機構の
位置決め点が変わり、ロボット等からなる挿入機構が複
雑な機構となっていた。これに対応するため、従来のU
字管の挿入は、挿入孔を有するワークをなんらかの方法
で水平状態に固定し、自由度の高いロボット等を用いて
前記各挿入パターンに合わせて順次挿入していた(例え
ば、特開平4ー201134号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記挿入方法
は、挿入孔を有するワークが例えば1m以上と大きい場
合には、U字管の挿入数が増加し、同時にロボットの移
動距離が長くなって挿入に要する時間が増加する問題点
を有していた。
【0005】従来、上記問題点に対応するために、ロボ
ットのハンド部を工夫して1度に複数のU字管を掴み、
順次挿入してロボットの総移動距離を短くする方法や、
ロボットの台数を増やす等の対策を行っているが、前者
はハンド部が複雑で重くなり、同時にロボットが大型化
する欠点を有し、後者は設備コスト、設置面積が増大す
るという問題点を有していた。
【0006】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
隣接して設けられた複数の孔の中心間距離がすべて等距
離に配列されたU字管挿入孔に、簡単な構成で多数のU
字管を短時間で効率よく挿入することができるU字管挿
入方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の発明は、水平移動可能なワーク上
に、隣接する孔の中心間距離が互いに等距離になるよう
に多数の挿入孔が配設され、該各挿入孔のうち2個で一
対の向きの異なる複数の挿入パターンの挿入孔に、R部
と平行な2本の直線部とからなるU字管を挿入機構を介
して順次任意に挿入するU字管挿入方法において、
(1)前記U字管をワークの移動方向に対して60°の
角度で保持するとともに、該角度方向に移動可能にし、
(2)該保持したU字管を該角度方向に移動して、U字
管の2本の直線部のうちいずれか一方の直線部の軸心
を、前記いずれか1の挿入孔の中心上に一致させて位置
決めし、(3)該位置決めした軸心を中心にしてU字管
を、前記向きの異なる複数の挿入パターンに対応させて
回転可能にし、(4)該状態のU字管を挿入孔に所定の
挿入パターンで挿入した後、前記ワークを1軸方向に前
記挿入孔の中心間距離を1ピッチだけ移動し、つぎのU
字管を前記動作を繰り返して挿入する構成にしたもので
ある。
【0008】また、本発明の第2の発明は、水平移動可
能なワーク上に、隣接する孔の中心間距離が互いに等距
離になるように多数の挿入孔が配設され、該各挿入孔の
うち2個で一対の向きの異なる複数の挿入パターンの挿
入孔に、R部と平行な2本の直線部とからなるU字管を
挿入機構を介して順次任意に挿入するU字管挿入方法に
おいて、(1)前記U字管をワークの移動方向に対して
60°の角度で保持するとともに、該角度方向に移動可
能にし、(2)前記ワークを前記移動方向とともに該移
動方向に直交する方向にも移動可能にし、前記保持した
U字管の2本の直線部のうちいずれか一方の直線部の軸
心に、前記いずれか1の挿入孔の中心を一致させるよう
にワークを移動してU字管を位置決めし、(3)該位置
決めした軸心を中心にしてU字管を、前記向きの異なる
複数の挿入パターンに対応させて回転可能にし、(4)
該状態のU字管を挿入孔に所定の挿入パターンで挿入し
た後、前記ワークを前記2軸方向に移動して挿入孔の中
心間距離を1ピッチだけ移動し、つぎのU字管を前記動
作を繰り返して挿入する構成にしたものである。
【0009】そして、前記挿入機構を介して行われるU
字管の挿入を、1つのワークに対して複数台の挿入機構
により、同一または異なる挿入パターンに同時に、かつ
任意に行う構成にするとよい。
【0010】
【作用】上記構成としたことにより、ワークに設けられ
た挿入孔に対するU字管の挿入は、U字管の直線部の片
側の軸心が挿入孔の中心に一致するように、ワークをそ
の挿入孔間距離だけ1ピッチずつ順次移動することで容
易かつ迅速に位置合わせが可能になり、そして、該位置
合わせされた位置にて該位置合わせされた軸心の回りに
回転可能になっているため、前記位置合わせ位置にてど
の挿入パターンにも容易に対応が可能である。
【0011】また、U字管がワークの移動方向に対して
60°の角度で保持され、かつ該角度方向に移動可能に
なっているため、多列の挿入孔を形成されたワークに対
して前記移動によりそのままつぎの列に移ることが可能
になり、迅速に位置合わせすることができる。
【0012】さらに、1つのワークに複数の簡単な挿入
機構により同時に挿入することも可能になり、短時間で
多数のU字管を挿入することが可能になって、挿入の高
速化を図ることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図1ないし図
3を参照して説明する。図1はU字管挿入方法の説明図
で、図1(a)は平面図、図1(b)は側面図である。
図2はU字管挿入装置例を示す斜視図、図3は図2に示
す装置の挿入機構の説明図である。
【0014】各図において、1はU字管、2はU字管1
の挿入孔で、各挿入孔2はその中心間距離が互いに等距
離(正3角形の各頂点に各挿入孔2の中心が位置する)
に2列にワーク3上に整列して設けられている。20,
21,22,23はU字管1の挿入パターンを示す。
【0015】図2において、コンベアー9により搬送さ
れてきた挿入孔2を有するワーク3は、ワーク移動機構
10上に乗せられて挿入孔2の所定の高さ位置まで上昇
させられる。そしてワーク固定装置7により挿入孔2を
位置決めする。つぎに、U字管整列装置4により整列さ
れたU字管1を、直進フィーダ5により挿入機構8に取
り付けられたU字管保持機構6の取出位置まで搬送す
る。
【0016】ここで、U字管保持機構6におけるU字管
1の保持は、図3に示すU字管回転機構12の回転中心
と前記U字管1の平行な2本の直線部のいずれか一方の
直線部の軸心と一致させて保持されていて、該一方の直
線部の軸心の回りに回転可能になっている。このため、
U字管回転機構12を介してU字管1を回転させること
により、U字管1の各挿入パターン20、21、22、
23に対して任意に、しかも同時に対応させることが可
能である。すなわち、ワーク移動機構10を駆動してワ
ーク3を、挿入孔2の中心間距離を1ピッチ(例えば、
20mm)だけずつ水平移動すれば、U字管1を回転さ
せるだけで、前記U字管1の各挿入パターン20、2
1、22に対して順次対応することができ、U字管1を
挿入することができる。
【0017】また、挿入機構8の水平移動軸は、図1に
示すように挿入孔2を有するワーク3の移動方向に対し
て60°の角度で取り付けられている。この60°の角
度は、前記の如く挿入孔2が丁度正3角形の頂点位置に
あって、隣接する挿入孔2間の角度が60°になってお
り、U字管保持機構6を該60°の方向にそのまま移動
させ、かつU字管回転機構12を介してU字管1を60
°回転させることにより、容易に前記U字管1の挿入パ
ターン23に対しても対応することができる。
【0018】図2に示す複数台の各挿入機構8は、ワー
ク3がワーク移動機構10により挿入孔2の中心間距離
だけ移動する都度、U字管1をワーク3に対して同時に
挿入するが、挿入しないときにはその挿入機構8だけ停
止するようにコントロールされている。予め設定されて
いる挿入を完了すると、ワーク3はワーク固定装置7に
よる固定を解除され、元の位置まで下降してコンベアー
9により次工程に搬送される。
【0019】前記複数台の各挿入機構8による挿入は、
前記U字管1をワーク3に対して回転させる構成によ
り、前記挿入パターンが同一であっても、また、異なっ
ていても、ワーク3に対して同時に挿入させることが可
能である。
【0020】図3において、挿入機構8は、高速化を図
るためカム駆動の単独のコースのみ移動可能なX−Z型
ピックアンドプレース装置を使用しており、モータによ
り駆動される。挿入機構8に取り付けられたU字管回転
機構12の回転軸は、前記の如く各挿入パターンに対応
するために、U時管保持機構6に保持されたU時管1の
一方の直線挿入部の軸心と同一にし、上記X−Z型ピッ
クアンドプレース装置が前進したとき、その回転軸に取
り付けられたアームを、シリンダー17、18を介して
移動させて3ヵ所の位置で位置決めされるストッパー1
1に当て、U字管回転機構12の回転量(回転角度)を
決定している。U字管回転機構12の回転軸には、ばね
等の弾性体が取り付けてあり上記アームがストッパー1
1から離れているときには自動的に定位置に戻るように
なっている。
【0021】上記機構により各挿入パターン20、21
および22には、一定位置におけるU字管回転機構12
の回転軸の回転により対応することができるが、挿入パ
ターン23に対しては該回転軸の回転のみでなく該回転
軸を移動させる必要があるため対応することが出来な
い。このため、前記の如く挿入機構8全体をその水平移
動軸と並行に移動させる移動機構15を設け、該移動機
構15をシリンダ16により駆動している。また、挿入
機構8はカム駆動とし、ワーク3の位置決め不良等の原
因によりU字管1の挿入位置と挿入孔2の位置がずれた
時に、ワーク3を破損させないようにカムは上方向にフ
リーとなっているが、位置ずれによる抵抗によりU字管
1を正規の深さまで挿入できない場合も有り、そのため
挿入力調整シリンダ14により挿入力を調整している。
なお、正規深さまで挿入できない時は、挿入量確認セン
サ13によりシリンダ14が正規の位置まで下降したか
否かをチェックしている。
【0022】図3に示す装置では、前記の如くU字管回
転機構12の回転角度を、2本のシリンダ17、18を
用いて3点の位置決めを行っているが、サーボモータ等
を利用した回転機構を使用することもできる。挿入孔2
が等距離で多列に整列したワーク3にU字管1を挿入す
るには、挿入機構8の移動機構15が多点の位置決めを
必要とするため、移動機構15をサーボモータ等を用い
た一軸多点位置決めアクチェータを使用することで可能
となる。この場合には、移動機構15は不要となる。
【0023】つぎに、図4は本発明の第2の実施例のU
字管挿入方法の説明図で、図4(a)は平面図、図4
(b)は側面図である。図中、前記図1と同符号のもの
は同じものを示す。
【0024】図4に示すように、本実施例はワーク3に
おける挿入孔2が多列に設けられた例で、前記図1にお
けるU字管1の挿入機構8の60°方向の移動段数が2
段であるのに対し、本実施例では2段を超えた多段にな
っている構成のほかは前記図1と同じである。すなわ
ち、U字管1の各挿入パターン20、21、22に対応
するためのU字管回転機構12の回転軸の回転、U字管
1の挿入機構8の水平移動軸がワーク3の移動方向に対
して60°の角度をなし、水平移動軸上を多段位置決め
する等の構成は、前記挿入機構8の60°方向の移動段
数が異なるほかは図1と同じである。また、ワーク3の
移動距離が一定であるため、複数台の挿入機構8により
同時に挿入することも同様に可能である。
【0025】つぎに図5は、本発明の第3の実施例のU
字管挿入方法の説明図で、図5(a)は平面図、図5
(b)は側面図である。図中、前記図1,図2と同符号
のものは同じものを示す。
【0026】図5に示すように、本実施例は前記図4と
同様にワーク3における挿入孔2が多列に設けられた例
である。本実施例は図5(a)に示すように、U字管1
の挿入機構8の60°方向の移動段数は、前記図1と同
様に2段のみの簡単な構成とし、ワーク3の移動形態を
前記第1,第2の各実施例と異ならせている。すなわ
ち、前記第1,第2の各実施例では図2に示すようにワ
ーク移動機構10の移動方向は1軸方向(X方向)のみ
であるのに対し、本実施例においては2軸方向(XY方
向)に移動可能にし、この2軸方向の動きと前記2段の
U字管1の挿入機構8の60°方向の移動とを組み合わ
せてU字管1を挿入する。他の構成は前記図1の場合と
同じである。また、複数台の挿入機構8により同時に挿
入することも同様に可能である。
【0027】この第3の実施例では、ワーク3が大き
く、かつ挿入孔2の列数が多くなっても、挿入機構8の
挿入位置を前記2段のうちいずれかに固定し、ワーク移
動機構10を介してワーク3を水平2軸方向に移動する
ことにより、前記各挿入パターンに対してU字管1を挿
入する。このため、簡単な構成であのながら挿入を高速
で効率よく行うことが可能になる。もっとも、各挿入パ
ターンのうち、パターン21の位置よりパターン23の
位置に対応する際は、前記図1の場合と同様に、挿入機
構8の挿入位置を2段に移動して行うと一層効率的とな
る。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、隣接して
設けられた複数の孔の中心間距離がすべて等距離に配列
されたU字管挿入孔に、簡単な構成でありながら、多数
のU字管を短時間で挿入することができる効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のU字管挿入方法の説明
図である。
【図2】図1のU字管挿入方法に使用するU字管挿入装
置例を示す斜視図である。
【図3】図2に示す装置の挿入機構の説明図である。
【図4】本発明の第2の実施例のU字管挿入方法の説明
図である。
【図5】本発明の第3の実施例のU字管挿入方法の説明
図である。
【符号の説明】
1…U字管、2…挿入孔、3…ワーク、4…U字管整列
装置、5…直進フィーダ、6…U字管保持機構、7…ワ
ーク固定装置、8…挿入機構、9…コンベア、10…ワ
ーク移動機構、11…ストッパー、12…U字管回転機
構、15…挿入機構の移動機構、20,21,22,2
3…挿入パターン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 英輔 静岡県清水市村松390番地 日立清水エン ジニアリング株式会社内 (72)発明者 国方 優 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平移動可能なワーク上に、隣接する孔
    の中心間距離が互いに等距離になるように多数の挿入孔
    が配設され、該各挿入孔のうち2個で一対の向きの異な
    る複数の挿入パターンの挿入孔に、R部と平行な2本の
    直線部とからなるU字管を挿入機構を介して順次任意に
    挿入するU字管挿入方法において、(1)前記U字管を
    ワークの移動方向に対して60°の角度で保持するとと
    もに、該角度方向に移動可能にし、(2)該保持したU
    字管を該角度方向に移動して、U字管の2本の直線部の
    うちいずれか一方の直線部の軸心を、前記いずれか1の
    挿入孔の中心上に一致させて位置決めし、(3)該位置
    決めした軸心を中心にしてU字管を、前記向きの異なる
    複数の挿入パターンに対応させて回転可能にし、(4)
    該状態のU字管を挿入孔に所定の挿入パターンで挿入し
    た後、前記ワークを1軸方向に前記挿入孔の中心間距離
    を1ピッチだけ移動し、つぎのU字管を前記動作を繰り
    返して挿入することを特徴とするU字管挿入方法。
  2. 【請求項2】 水平移動可能なワーク上に、隣接する孔
    の中心間距離が互いに等距離になるように多数の挿入孔
    が配設され、該各挿入孔のうち2個で一対の向きの異な
    る複数の挿入パターンの挿入孔に、R部と平行な2本の
    直線部とからなるU字管を挿入機構を介して順次任意に
    挿入するU字管挿入方法において、(1)前記U字管を
    ワークの移動方向に対して60°の角度で保持するとと
    もに、該角度方向に移動可能にし、(2)前記ワークを
    前記移動方向とともに該移動方向に直交する方向にも移
    動可能にし、前記保持したU字管の2本の直線部のうち
    いずれか一方の直線部の軸心に、前記いずれか1の挿入
    孔の中心を一致させるようにワークを移動してU字管を
    位置決めし、(3)該位置決めした軸心を中心にしてU
    字管を、前記向きの異なる複数の挿入パターンに対応さ
    せて回転可能にし、(4)該状態のU字管を挿入孔に所
    定の挿入パターンで挿入した後、前記ワークを前記2軸
    方向に移動して挿入孔の中心間距離を1ピッチだけ移動
    し、つぎのU字管を前記動作を繰り返して挿入すること
    を特徴とするU字管挿入方法。
  3. 【請求項3】 前記挿入機構を介して行われるU字管の
    挿入が、1つのワークに対して複数台の挿入機構によ
    り、同一または異なる挿入パターンに同時に、かつ任意
    に行われる請求項1または2記載のU字管挿入方法。
JP32791893A 1993-12-24 1993-12-24 U字管挿入方法 Pending JPH07178633A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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