JPH0760559A - 部品転位装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイング型部品転位装置であって、作業機器
用出力軸の往復回転をより正確に、また、より高速に作
動させることができる構造を備えた装置の提供。 【構成】 組み立て部材などの部品を一方の位置からピ
ックアップして他方の位置に移動させる部品転位装置１
に関する。機枠７に対し上下移動するヘッド８、ヘッド
８の上下移動機構および出力軸回転機構を設ける。ヘッ
ド８に作業機器用出力軸６が軸支されると共に、横方向
のスライドガイド２６の一端が固定される。スライドガ
イド２６の他端に端板２７が固定されてこれに第１の歯
付きプーリー２８が軸支され、作業機器用出力軸６に第
２の歯付きプーリー２９が取付けられ、両プーリー間に
タイミングベルト３０が張架される。スライドガイド２
６にスライダー３１が装着されてタイミングベルト３１
と結合される。スライダー３１に出力軸回転機構の作用
側端が接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、組み立てライン、加
工ラインあるいは箱詰ラインなどにおいて、部品を取り
込んだり、別の位置に載置したりあるいは簡単な組み立
てを行うために用いられる部品転位装置（ＰＰＵ pick
up&place unit ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】部品転位装置には種々なタイプのものが
有るが、スイング型とよばれるものは作業機器を装着す
る出力軸に上下移動と回動の運動を与える。さらにスイ
ング型の部品転位装置には、例えば、実開昭５２−１０
２６８０号公報に種々のものが紹介されているように、
機枠側に装備された上下移動用平板カムとこれによって
揺動運動されるレバーとからなる上下移動機構および、
往復回転用平板カムとこれにより揺動運動されるレバー
とからなる出力軸回転機構を備え、上下移動機構の出力
端（レバーの一端部）を作業機器装着用の出力軸（作業
機器用出力軸）に接続してこれを上下に移動し、一方、
出力軸回転機構は出力端（レバーの一端部）を機枠に軸
支された駆動ギアに接続し、このギアを出力軸に固定し
た従動ギアに噛合させ、駆動ギアが往復回転用平板カム
によって往復回転されることにより、出力軸が往復回転
されるようになっている。

【０００３】このように、スイング型の部品転位装置
は、構造が比較的簡単であり、また、出力軸に上下運動
と回転運動を組み合わせやすい利点を持つが、出力軸回
転機構にギアの噛合構造を有するのでバックラッシュな
どの影響により、出力軸の往復回転の端部位置を正確に
位置決めするのが難しい。このため、位置決めピンなど
を利用しているが、ストロークの転換点ごとにピンを抜
き差しする時間が必要で高速化の妨げとなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、作業機器
用出力軸の往復回転をより正確に行えると共により高速
に作動させることができるスイング型部品転位装置の提
供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】機枠とこれに対し上下移
動可能とされたヘッドを備える。機枠に上下移動機構と
出力軸回転機構を設ける。ヘッドに上下移動機構の作用
側端が接続され、ヘッドを上下に駆動する。ヘッドに作
業機器用出力軸が軸線を上下方向として軸支されると共
に、ヘッドに横方向のスライドガイドの一端が固定され
る。

【０００６】スライドガイドの他端に端板が固定されて
これに第１の歯付きプーリーが軸支される。作業機器用
出力軸に第２の歯付きプーリーが取付けられ、これと前
記の第１プーリー間にタイミングベルトが張架される。
スライドガイドにスライダーが装着される。スライダー
がタイミングベルトに結合される。

【０００７】次の構成を備えることは好ましい。上下移
動機構が駆動回転される上下往復用平板カムとこれによ
って揺動運動されるレバーを有し、出力軸回転機構が駆
動回転される往復回転用平板カムとこれによって揺動運
動されるレバーを有し、上下移動用平板カムと往復回転
用平板カムがこれらの平面を垂直にして一本の駆動軸に
固定されていること。

【０００８】

【作用】作業機器用出力軸が歯付きプーリーとタイミン
グベルトを介して出力軸回転機構によって駆動される構
成は出力軸の往復回転を正確なものとする。上下移動用
平板カムと往復回転用平板カムがこれらの平面を垂直に
して一本の駆動軸に固定された構成は正面から見た機枠
の幅寸法を小さくすることを可能にする。

【０００９】

【実施例】図は、本発明による部品転位装置１を示し、
スイング型であり、また、上下移動用平板カム２と往復
回転用平板カム３を使用している。これらの平板カム
２，３はモーター４によって駆動される一本の駆動軸５
に固定されており、図１では単なる円で示しているが、
実際は、作業器機用出力軸６の上下移動と回転を所定の
タイミングで行うために、図５に一例を示すように複雑
な形状を成している。

【００１０】部品転位装置１は、機枠７とこれに対し上
下移動可能とされたヘッド８を備える。機枠７は上板９
ａと下板９ｂおよび並立された両側の側板９（ｃ，ｄ）
で構成され、側板９（ｃ，ｄ）間に前後方向に貫通した
収納空間１０が形成されている。

【００１１】上板９ａの上部にはモーター４が減速機１
１と共に装着されており、その出力軸１２にベベルギア
１３が取付けられている。収納空間１０には中間軸１４
と駆動軸５が水平に配置されてそれぞれの両端が左右の
側板９（ｃ，ｄ）に軸架され、中間軸１４には、従動側
ベベルギア１５と駆動側平ギア１６が取付けられ、駆動
軸５には従動側平ギア１７と前記の上下移動用平板カム
２と往復回転用平板カム３がそれぞれの面を垂直にして
取付けられている。中間軸１４と駆動軸５は、従動側平
ギア１７に駆動側平ギア１６が噛合する位置関係とされ
ている。

【００１２】また、図２では図示を省略しているが、図
１に示すように収納空間１０にはレバー軸１８が水平に
配置されて両端が左右の側板９（ｃ，ｄ）に軸架され、
これに第１レバー１９と第２レバー２０が回動自在に軸
支されている。第１レバー１９は前後方向に配置された
一本の棒状であり、後端がレバー軸１８に軸支され、中
間にカムフォロア２１が軸支されて上下移動用平板カム
２のカム周面に接触しており、また、前端に作用点ロー
ラ２２が軸支されている。第２レバー２０はクランクレ
バーで中間の屈曲点でレバー軸１８に軸支され、上端に
カムフォロア２３が軸支されて往復回転用平板カム３の
カム周面に接触しており、また、下端に作用点ローラ２
４が軸支されている。

【００１３】これらの、モーター４によって駆動される
上下移動用平板カム２と第１レバー１９を有する構造
は、ヘッド８の上下移動機構を構成する。同様に往復回
転用平板カム３と第２レバー２０を有する構造は、出力
軸回転機構を構成する。ヘッド８は機枠７の前面に配置
され、作業機器２５を装着する出力軸６が軸線を上下方
向として軸支されると共に大部分が空間１０に配置され
た横方向のスライドガイド２６の一端が固定されてい
る。作業機器２５は往復回転される出力軸６に取付けら
れて所定範囲を往復移動し、部品のピックアップと解放
を行う小型機器（アタッチメント）であり、ピックアッ
プ部分は機械式、エア式あるいは電磁式のものがある。

【００１４】スライドガイド２６はこの実施例において
２本のロッドで、他端に端板２７が固定されてこれに第
１の歯付きプーリー２８が軸支されている。一方、ヘッ
ド８の出力軸６に第２の歯付きプーリー２９が取付けら
れ、これと前記の第１プーリー２８間にタイミングベル
ト３０が張架されている。さらに、スライドガイド２６
にスライダー３１がボールブッシュ３２を介して装着さ
れ、このスライダー３１の端板２７側に出力軸回転機構
における第２レバー２０の作用点ローラ２４が位置し、
後述スプリング３５の力でスライダー３１とローラ２４
が当接している。そして、スライダー３１とタイミング
ベルト３０が連結部材３３で相対移動が不可能に結合さ
れている。

【００１５】なお、ヘッド８と端板２７間にはロッド部
材のばねガイド３４が前記のスライドガイド２６と平行
に固定され、これにスプリング３５が装着されている。
スプリング３５は前部がヘッド８に設けた嵌挿孔３６
に、後部がスライダー３１に設けた嵌挿孔３７に嵌め込
まれて、ヘッド８とスライダー３１の間に位置してい
る。このスプリング３５はスライダー３１を後方へ押し
戻すためと、作用点ローラ２４に常時スライダー３１を
押し当て、レバー軸２８を介して第２レバー２０のカム
フォロア２３を常時、往復回転用平板カム３のカム周面
に接触させておくために設けられる。

【００１６】ヘッド８は上部に、２本の上下方向に配置
されたガイドロッド３８を備え、このガイドロッド３８
を機枠７側のボールブッシュ３９に嵌挿して上下に移動
自在とされている。ガイドロッド３８の上端部には受け
部材４０が水平に固定されて、この部材４０の下面に第
１レバー１９の作用点ローラ２２が当接している。

【００１７】なお、第１レバー１９の中間部に軸支され
ているカムフォロア２１は、第１レバー１９自身の重さ
と受け部材４０を介して伝達されるヘッド８の重量によ
って常時上下移動用平板カム２のカム周面に接触する。
符号４１はカバーで、上下に移動する受け部材４０とガ
イドロッド３８の部分を覆っている。

【００１８】モーター４が駆動されると減速機１１、駆
動、従動側のベベルギア１３，１５、駆動、従動側の平
ギア１６，１７および駆動軸５を介して上下移動用平板
カム２と往復回転用平板カム３が同時に回転される。こ
れにより、第１レバー１９、第２レバー２０がそれぞれ
レバー軸１８を中心に回動され、これらの作用点ローラ
２２、２４によってヘッド８が上下に移動されると共に
スライダー３１がスライドガイド２６を前後に往復移動
させる。

【００１９】スライダー３１が前後に往復移動される
と、第１、第２の歯付きプーリー２８，２９間に張架さ
れ、スライダー３１に結合されたタイミングベルト３０
は往復回動し、作業機器用出力軸６を往復回転させる。
ヘッド８の上下移動とスライダー３１の前後移動は、上
下移動用平板カム２と往復回転用平板カム３のカム周面
形状の組み合わせによって同時的に実現される。図５の
カム周面形状は、ヘッド８の上下位置と作業機器用出力
軸６の回転角度およびそのタイミングからコンピュータ
ー分析によって得られた形状である。

【００２０】この作動において、第１レバー１９の作用
点ローラ２２が担当する機能は、受け部材４０を介して
ヘッド８を上下移動させることであり、第２レバー２０
が担当する機能はスライダー３１を前後に移動させるこ
とでいずれも単純な直線運動であり、力の伝達に無理が
ない。また、ヘッド８のガイドロッド３８はボールブッ
シュ３９に案内され、スライダー３１もスライドガイド
２６にボールブッシュ３２を介して案内された構造とな
っており、これらの移動をきわめて軽く行うことができ
る。このため、駆動軸５の回転数を５０ｒｐｍ、すなわ
ち、部品転位作業の１サイクルを１．２ｓｅｃ程度の高
速で行うことができる。

【００２１】また、スライダー３１の前後移動は、タイ
ミングベルト３０と第２の歯付きプーリー２９を介して
作業機器用出力軸６に伝達されるので、バックラッシュ
がほとんどなく、格別な位置決め構造を採用しなくと
も、作業機器用出力軸６の回転角度を正確に繰り返すこ
とができる。さらに、実施例のように、上下移動用平板
カム２、往復回転用平板カム３および従動側平ギア１７
をこれらの面が垂直となるように配置すると、収納空間
１０の正面から見た幅寸法、すなわち、正面から見た機
枠７の幅寸法が小さくなる。

【００２２】以上は、実施例であって、本発明は図示さ
れた具体的構成に限定されない。例えば、スプリング３
５を第２レバー２０と機枠７の間に張設してスライダー
３１を小形にし、スライダー３１が前後に移動するとき
の慣性を小さくすることも考えられる。機枠７を、実施
例のように上下左右個別の部材で構成することは必須の
構成要件ではない。

【００２３】

【発明の効果】部品転位装置の作動を正確に、より高く
高速化できる。作動における位置決めを、駆動機構に付
加する別途の格別な構造を用いることなく達成できる。
正面から見た機枠の幅を小さくし、センターコラム方式
の組み立てラインをコンパクトに構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＢ−Ｂ線に沿った側面図（断面透視）。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った正面図（断面透視、平
ギア１６，１７の噛合部分を省略）。

【図３】平面図（一部を透視している）。

【図４】タイミングベルトの結合部分を示す部分平面
図。

【図５】平板カムの形状を示す側面図。

【符号の説明】

１ 部品転位装置 ２ 上下移動用平板カム ３ 往復回転用平板カム ５ 駆動軸 ６ 作業機器用出力軸 ７ 機枠 ８ ヘッド １０ 収納空間 １９ 第１レバー ２０ 第２レバー ２２ 作用点ローラ（上下移動用） ２４ 作用点ローラ（往復回転用） ２６ スライドガイド ２７ 端板 ２８ 第１の歯付きプーリー ２９ 第２の歯付きプーリー ３０ タイミングベルト ３１ スライダー ３３ 連結部材 ３８ ガイドロッド ４０ 受け部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機枠とこれに対し上下移動可能とされた
   ヘッドを備え、 機枠に、ヘッドの上下移動機構と出力軸回転機構を設
   け、 ヘッドに作業機器用出力軸が軸線を上下方向として軸支
   されると共に、ヘッドに横方向のスライドガイドの一端
   が固定されており、 スライドガイドの他端に端板が固定されてこれに第１の
   歯付きプーリーが軸支され、 作業機器用出力軸に第２の歯付きプーリーが取付けら
   れ、これと前記の第１プーリー間にタイミングベルトが
   張架され、 スライドガイドにスライダーが装着されて、スライダー
   とタイミングベルトが結合されていることを特徴とした
   部品転位装置。
2. 【請求項２】 上下移動機構が駆動回転される上下往復
   用平板カムとこれによって揺動運動されるレバーを有
   し、出力軸回転機構が駆動回転される往復回転用平板カ
   ムとこれによって揺動運動されるレバーを有し、上下往
   復用平板カムと往復回転用平板カムが、これらの平面を
   垂直にして一本の駆動軸に固定されていることを特徴と
   した請求項１に記載の部品転位装置。