JPH07291440A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被搬送物体の形状のばらつきに関わりなく所
定の状態に保持固定して搬送することにより、位置ずれ
を生じることなく高い位置精度を維持でき、小型軽量で
高速動作可能な搬送装置を提供する。 【構成】 被搬送物体を保持するに際し、バキュームカ
ップ22をカラーブラウン管用パネルの表面に当接させる
とともに、複数本のシャフト23の先端を表面に当接させ
る。シャフト23の外周を包囲するように複数の鋼球32を
先端部にて支持する円錐筒状部材31に対して可動部材34
を移動させ、テーパ状凹部35を円錐筒状部材31の外面に
嵌合させ、テーパ状凹部35の内面にて前記鋼球32をシャ
フト23の外周に圧接させてシャフト23を固定する。バキ
ュームカップ22で吸着保持後に、複数のシャフト23によ
りカラーブラウン管用パネルの表面を支持固定するの
で、搬送により位置ずれが生じることなく、高い位置精
度を維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高い位置精度を保った
搬送を要求される物体の搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラーブラウン管の製造工程で
は、図５で示すように、構成部品であるカラーブラウン
管用パネル11を所定距離ａだけ何回か繰返し搬送する。
そして、この搬送は、カラーブラウン管用パネル11を図
示しないシャドウマスクと合体させるなどのために行な
われるもので、高い位置精度が要求される。

【０００３】また、この搬送にあたっては、従来、カラ
ーブラウン管用パネル11を挟持手段やバキュームカップ
のみによる吸着手段により保持して行なっている。しか
し、カラーブラウン管用パネル11はガラス製品であるた
め、諸寸法のばらつきが大きく、カラーブラウン管用パ
ネル11を単なる吸着手段だけで保持した場合、位置ずれ
が生じてしまい、カラーブラウン管用パネル11を高い位
置精度を保って搬送することが困難である。

【０００４】そして、たとえば図５で示すように、カラ
ーブラウン管用パネル11の予め位置出ししておいた基点
０を、所定距離ａだけ移動するように搬送する場合、カ
ラーブラウン管用パネル11を機械的に送るのは容易であ
るが、カラーブラウン管用パネル11を機械的挟持やバキ
ュームカップのみで保持した場合、基点０は、図示ｘ，
ｙおよびｚの各方向に変動してしまい、結果的に所定距
離ａを正確に得ることができない。

【０００５】そこで、このような問題点を解決するた
め、カラーブラウン管用パネル11などの物品を高い位置
精度を保って搬送する搬送装置として特公昭６０−１２
７１号公報に記載の構成が知られている。この特公昭６
０−１２７１号公報記載の構成は、パネルを吸着保持す
るバキュームカップの周囲に複数本のストッパを軸方向
に対して進退可能に設け、これらストッパの先端をパネ
ルの表面に当接させた後、これらストッパを軸方向に固
定することにより、パネル面の形状のばらつきにかかわ
らずパネルを所定の状態に固定するので、搬送に伴って
位置ずれが生じることはなく、高い位置精度が得られ
る。

【０００６】しかし、上記特公昭６０−１２７１号公報
記載の構成ではパネルを持上げる際に、シリンダを用い
てバキュームカップおよびストッパの取付板を直接引き
上げる構成であるため、これらバキュームカップおよび
ストッパに対するガイド機構が必要となり、装置の大型
化、大重量化を招き、結果的に高価なものになってしま
う。また、各ストッパをパネルに対応した位置で軸方向
に固定する固定装置として、リンク機構により構成した
ものを用いているため、構成が大型となり、しかも動作
速度が遅い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、特公昭６
０−１２７１号公報記載の構成では、物体を高い位置精
度を保って所定位置に搬送することが困難であり、高い
位置精度を得るべく改良した装置も、装置の大型化、大
重量化による高価格化を招き、実用化の面で問題を有し
ている。

【０００８】本発明の目的は、被搬送物体の形状のばら
つきにかかわりなく所定の状態に保持固定して搬送する
ことにより、位置ずれを生じることなく高い位置精度を
維持でき、しかも小型軽量で高速動作可能な搬送装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の搬送装置
は、それぞれ軸線方向に進退可能で、かつ、後退方向に
対して反発力を受ける複数の固定用のシャフトと、これ
らシャフトに対するほぼ中央部に設けられた吸着保持用
の吸着手段と、外周面は軸方向に対してテーパ状をな
し、内周面は前記シャフトを軸方向に案内支持する錐筒
状部材と、この錐筒状部材の先端部上に、前記シャフト
の外周を包囲する状態で複数個設けられた球状固定部材
と、前記シャフトの外周にその軸方向に沿って進退可能
に嵌合し、かつ、前記錐筒状部材の外周面と嵌合可能
で、この錐筒状部材との嵌合に伴い前記球状固定部材を
前記シャフトの外周面に圧接させ開口方向に向けて拡開
するテーパ状凹部を有する可動部材と、この可動部材を
前記シャフトの軸方向に進退動作させ、この可動部材と
前記錐筒状部材とを嵌合、離脱させる駆動装置とを具備
したものである。

【００１０】請求項２記載の搬送装置は、請求項１記載
の搬送装置において、可動部材は、エア圧の切り換えに
より進退するものである。

【００１１】

【作用】請求項１記載の搬送装置は、被搬送物体を保持
するにあたり、吸着手段を被搬送物体の表面に当接させ
るとともに、周囲に進退可能な状態で配置された複数本
のシャフトの先端を物体表面に当接させ、これらシャフ
トを物体表面の形状に対応した位置まで後退動作させ、
かつ、この状態で固定する。すなわち、このシャフトの
外周を包囲するように複数の球状固定部材を先端部にて
支持する錐筒状部材に対して可動部材を移動させ、その
テーパ状凹部を錐筒状部材の外面に嵌合させ、この凹部
の内面にて球状固定部材をシャフトの外周に圧接させて
シャフトを固定する。このため、吸着手段で吸着保持後
において、この吸着手段の周囲に位置する複数のシャフ
トにより物体表面を支持固定するので、搬送により位置
ずれが生じることなく、高い位置精度を維持することが
できる。

【００１２】請求項２記載の搬送装置は、請求項１記載
の搬送装置において、可動部材はエア圧の切り換えによ
り進退するため、簡単に進退制御できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の搬送装置の一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１４】図３において、15は搬送機構としてのロボ
ットで、このロボット15は上下動可能に立設されたポス
ト16を有し、このロボット15の上端部には軸線Ｏ1 を回
転中心とした第１のアーム17が、また、この第１のアー
ム17の先端部には軸線Ｏ2 を回転中心とした第２のアー
ム18が、それぞれ水平方向に沿って回動可能に枢支され
ている。さらに、第２のアーム18の先端部には軸線Ｏ3
を回転中心とするブラケット19が回転可能に軸支され、
このブラケット19の下部に吸着ヘッドが構成されてい
る。

【００１５】また、ブラケット19の下端部に吸着ヘッド
全体の基台となるベース板21が一体に取り付けられ、こ
のベース板21の下面のほぼ中央部には、図２で示すよう
に、吸着手段としてのバキュームカップ22が設けられて
いる。このバキュームカップ22は、弾性材により伸縮可
能に構成されており、このバキュームカップ22の下面に
は図示しないがバキューム口が設けられている。そし
て、このバキューム口が被搬送物であるカラーブラウン
管用パネル11の表面に圧着し、このカラーブラウン管用
パネル11を真空保持するもので、図示しない真空排気装
置に連通している。

【００１６】さらに、ベース板21に貫通孔21a が形成さ
れ、この貫通孔21a を貫通した状態で、それぞれ軸線方
向に沿って進退可能に固定用のシャフト23が設けられ、
図４で示すように、バキュームカップ22の周囲に複数
本、たとえば４本配置されている。また、これらシャフ
ト23の先端は、カラーブラウン管用パネル11の表面に当
接し、このカラーブラウン管用パネル11に位置ずれが生
じないように固定支持する。

【００１７】次に、このシャフト23とベース板21との関
係を、図１および図２を参照して説明する。

【００１８】各シャフト23は上述のようにベース板21を
貫通しており、このベース板21の図示下面に設けられた
ホルダーブッシュ24により、軸線方向に沿って進退可能
に案内支持されている。また、各シャフト23の先端に
は、カラーブラウン管用パネル11に対する半球状の接触
子25が設けられている。そして、この半球状の接触子25
の後面とベース板21の下面との間には反発ばね26が設け
られている。この反発ばね26は、シャフト23の後退方向
の移動、すなわち上昇動作に対して反発力を加える。

【００１９】また、ベース板21上にはハウジング28が一
体的に設けられ、このハウジング28はシャフト23の基端
部側を外部に対して気密な状態で進退可能に支持する。
すなわち、このハウジング28の上面および下面にはシャ
フト23の貫通孔28a ，28b がそれぞれ設けられており、
これら貫通孔28a ，28b の内周に設けられたＯリング29
a ，29b がシャフト23の外周面と接触することにより、
シャフト23はハウジング28の内外に対して気密で、か
つ、進退可能に支持される。また、シャフト23の基端部
にはフランジ状のストッパ30が一体に設けられており、
ハウジング28の上面との係合により、反発ばね26による
シャフト23の前進動作、すなわち下降動作を所定範囲に
係止する。

【００２０】さらに、ハウジング28内の底面上には上方
に向けて縮径された円錐筒状部材31が一体に設けられ、
この円錐筒状部材31の外周面は軸方向に対してテーパ状
に形成される。すなわちこの円錐筒状部材31は、ハウジ
ング28の底面を介してベース板21側に固定される。ま
た、この円錐筒状部材31の内周面には、シャフト23が進
退可能に嵌合しており、このシャフト23を軸方向に沿っ
て案内支持する。

【００２１】また、シャフト23の外周を囲むように球状
固定部材としてのたとえば鋼球32が複数個設けられ、円
錐筒状部材31の先端面上に形成された支持溝31a 内に保
持される。なお、この鋼球32の直径は、設置される円錐
筒状部材31の先端面の幅寸法と等しいか、僅かに大きく
設定することが望ましい。このように直径を設定する
と、シャフト23の外周を囲むように環状に配置された複
数の鋼球32の外環部分が、円錐筒状部材31の先端部外周
より僅かに外方に突出するので、係合が容易となる。

【００２２】さらに、ハウジング28内には可動部材34が
上下動可能に設けられており、この可動部材34の中心部
には、シャフト23が軸方向に沿って進退可能に嵌合する
開口34a を有する。また、円錐筒状部材31との対向部に
は、円錐筒状部材31のテーパ状の外周面と嵌合可能な開
口方向すなわち下方に向けて拡開したテーパ状凹部35を
有する。このテーパ状凹部35は、可動部材34の下降動作
により、円錐筒状部材31と嵌合し、内周面にて円錐筒状
部材31の先端面上に保持された鋼球32と係合し、この鋼
球32を外方から押圧して、シャフト23の外周面に圧接さ
せる。

【００２３】また、この可動部材34の外周面のハウジン
グ28に接触する部分にはＯリング36が設けられ、可動部
材34の内周のシャフト23に接触する部分にはＯリング37
が設けられており、これらＯリング36，37と対向するハ
ウジング28の内面またはシャフト23の外周面と気密に接
触する。さらに、この可動部材34の下面とハウジング28
の内底面との間には反発ばね38が設けられ、可動部材34
に対して上方への作用力を与えている。

【００２４】さらに、ハウジング28内の上部には段部28
c が形成されており、可動部材34の上部角部との当接に
より、この可動部材34の上昇を係止する。この係止状態
において、ハウジング28内の上部に空間が生じるように
段部28c の位置を設定する。また、ハウジング28内に
は、可動部材34により仕切られた下部にも空間が生じ
る。

【００２５】また、ハウジング28の上部空間に面した側
壁にはこの上部空間と外部とを連通する開口41が設けら
れており、電磁弁42を介して図示しない高圧空気源に連
結し、下部空間に面した側壁には外部に通じる空気抜孔
43が設けられている。これらハウジング28内の上部空間
に開口41および電磁弁42を介して連通する高圧空気源、
下部空間内の反発ばね38などは、可動部材34を上下動さ
せて、この可動部材34のテーパ状凹部35と円錐筒状部材
31とを嵌合、離脱させる駆動装置44として機能する。

【００２６】次に、上記実施例の動作について説明す
る。

【００２７】まず、カラーブラウン管用パネル11を図５
で示すように所定距離搬送する場合は、図３および図４
で示す搬送装置の吸着ヘッドを、カラーブラウン管用パ
ネル11の上方に位置させる。このとき、吸着ヘッドに設
けられた複数本のシャフト23は、図１で示すように、反
発ばね26の作用力により、先端がバキュームカップ22の
下面よりさらに低い位置にあり、それらシャフト23の上
端部に設けたストッパ30がハウジング28の上面に当接し
ている。

【００２８】この状態でロボット15のポスト16を作動さ
せ、バキュームカップ22がカラーブラウン管用パネル11
の表面に圧接するまで吸着ヘッドを下降させる。このと
き、各シャフト23の先端に設けられた接触子25はカラー
ブラウン管用パネル11の表面に当接され、各シャフト23
は、図２で示すように、反発ばね26のばね力に抗して押
し上げられ、ホルダーブッシュ24に案内されて後退動作
する。この場合、各シャフト23の後退量、すなわち上昇
量はカラーブラウン管用パネル11の表面形状に応じた値
となる。

【００２９】次に、電磁弁42を作動させ、各シャフト23
に対応したハウジング28内の上部空間内に高圧空気を供
給し、可動部材34を反発ばね38に抗して押し下げる。こ
のとき、ハウジング28内の下部空間内の空気は空気抜孔
43から外部に排気される。この可動部材34の下降動作に
より、可動部材34の下面に形成されたテーパ状凹部35
が、下方に位置する円錐筒状部材31上に嵌合し、テーパ
状凹部35の内周面にて、円錐筒状部材31上に保持された
複数の鋼球32を外側から押圧する。これら複数の鋼球32
は、シャフト23の外周を囲むように配置されており、こ
れら鋼球32が外側から押圧されることにより、それぞれ
シャフト23の外周に圧接し、シャフト23を後退位置で固
定する。この固定関係により、各シャフト23は見掛け
上、ベース板21と一体になる。

【００３０】次に、図示しない真空排気装置を作動さ
せ、バキュームカップ22内の空気を排気し、カラーブラ
ウン管用パネル11の表面に圧接しているバキュームカッ
プ22を、このカラーブラウン管用パネル11の表面に吸着
させる。すなわち、バキュームカップ22はカラーブラウ
ン管用パネル11に対する真空吸引動作に伴って変形し、
カラーブラウン管用パネル11に対して引上げる方向の力
を加えるが、カラーブラウン管用パネル11は既に複数の
シャフト23の接触子25と当接して固定されているため、
引上げ応力だけが発生し、これがカラーブラウン管用パ
ネル11に対する保持力になる。

【００３１】次に、図３で示したポスト16を作動させ、
吸着ヘッドを上昇させて、この吸着ヘッドに保持されて
いるカラーブラウン管用パネル11を所定高さまで引上げ
る。このとき、カラーブラウン管用パネル11は複数本の
シャフト23により固定されているため、位置変動は全く
生じない。

【００３２】そして、引上げ操作後、ロボット15の第１
のアーム17および第２のアーム18を作動させるなどによ
り、カラーブラウン管用パネル11を図５で示す所定距離
ａだけ移動させ、目標地点にて、上述とは反対の操作を
行なう。すなわち、ポスト16を作動させて吸着ヘッドを
下降させた後、バキュームカップ22に対するバキューム
圧を解除し、カラーブラウン管用パネル11に対する吸着
保持を解除する。この後、電磁弁42を作動させてハウジ
ング28の上部空間内の高圧空気を外部に排出させる。こ
の動作により、可動部材34は反発ばね38のばね力により
押し上げられ、円錐筒状部材31との嵌合を解除する。こ
のため、テーパ状凹部35による複数の鋼球32に対する加
圧力が解除され、この鋼球32によるシャフト23の外周へ
の圧接力も解除されるので、シャフト23はカラーブラウ
ン管用パネル11が離脱した後、反発ばね26のばね力によ
り図１の状態まで下降し、初期状態となる。

【００３３】ここで、各シャフト23をカラーブラウン管
用パネル11の表面に当接させた後、軸方向に固定する固
定装置として、可動部材34をシャフト23に沿って直線的
に移動させ、テーパ状凹部35を円錐筒状部材31と嵌合さ
せることにより、複数の鋼球32をシャフト23の外周に圧
接させて固定しているので、従来のリンク機構を用いた
固定装置に比べ、動作速度が早くなり、しかも小型軽量
に構成することができる。また、吸着ヘッドを構成する
ベース板21は図３で示すようにブラケット19により強固
に支持され、昇降動作は別に設けたポスト16等の昇降機
構によって駆動されているので、従来のシリンダにより
直接昇降駆動させるものに比べ、ガイド機構等を特に設
ける必要はなく、装置全体を小型軽量に構成することが
できる。

【００３４】なお、搬送対象物としてカラーブラウン管
用パネルを例示したが、これに限らず、高い位置精度を
保って搬送する必要のある他のものにも適用できること
はもちろんである。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載の搬送装置によれば、被搬
送物体を保持するにあたり、吸着手段を被搬送物体の表
面に当接させるとともに、周囲に進退可能な状態で配置
された複数本のシャフトの先端を物体表面に当接させ、
これらシャフトを物体表面の形状に対応した位置まで後
退動作させ、かつ、この状態で物体表面を支持固定する
ので、搬送により位置ずれが生じることなく、高い位置
精度を維持することができ、小型軽量に構成でき、しか
も高速動作できる。

【００３６】請求項２記載の搬送装置によれば、請求項
１記載の搬送装置に加え、可動部材はエア圧の切り換え
により進退するため、簡単に進退制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の搬送装置の一実施例における要部を示
す断面図である。

【図２】同上搬送装置の要部の保持状態を示す断面図で
ある。

【図３】同上要部を含む搬送装置の全体構成を示す正面
図である。

【図４】同上被搬送物体の保持状態を示す部分平面図で
ある。

【図５】同上搬送装置による被搬送物体の搬送動作を説
明する斜視図である。

【符号の説明】

21 ベース板 22 吸着手段としてのバキュームカップ 23 シャフト 31 円錐筒状部材 32 球状固定部材としての鋼球 34 可動部材 35 テーパ状凹部 44 駆動装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ軸線方向に進退可能で、かつ、
   後退方向に対して反発力を受ける複数の固定用のシャフ
   トと、 これらシャフトに対するほぼ中央部に設けられた吸着保
   持用の吸着手段と、 外周面は軸方向に対してテーパ状をなし、内周面は前記
   シャフトを軸方向に案内支持する錐筒状部材と、 この錐筒状部材の先端部上に、前記シャフトの外周を包
   囲する状態で複数個設けられた球状固定部材と、 前記シャフトの外周にその軸方向に沿って進退可能に嵌
   合し、かつ、前記錐筒状部材の外周面と嵌合可能で、こ
   の錐筒状部材との嵌合に伴い前記球状固定部材を前記シ
   ャフトの外周面に圧接させ開口方向に向けて拡開するテ
   ーパ状凹部を有する可動部材と、 この可動部材を前記シャフトの軸方向に進退動作させ、
   この可動部材と前記錐筒状部材とを嵌合、離脱させる駆
   動装置とを具備したことを特徴とする搬送装置。
2. 【請求項２】 可動部材は、エア圧の切り換えにより進
   退することを特徴とする請求項１記載の搬送装置。