JPH10284893A - 線状ワーク挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトであるとともに軟体の線状ワーク
も確実に且つ迅速に挿入することができる。 【解決手段】 線状のワーク４を把持するチャック１
と、チャック１で把持されたワーク４の端部をガイドす
るガイド部２０を備えた挿入ガイド２とを備える。ま
た、上記チャック１と挿入ガイド２とを保持し且つ両者
の間隔を可変とする駆動部材を備えるベース３を備え
る。ベース３の移動によってチャック１と挿入ガイド２
とが移動するためにこの両者を挿入孔に対して個々に位
置決めする必要がなく、また駆動部材によるチャック１
と挿入ガイド２との間隔変化によってワーク４の挿入孔
への挿入動作について支障が生じることもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電線のようなワーク
の端部を孔に挿入するための線状ワーク挿入装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電線のような軟体の線状ワークの端部を
挿入孔に挿入する作業を自動で行う場合、ワークを把持
してワークの端部を挿入孔側へ移動させるチャックと、
挿入孔側に配されて上記ワーク端部を挿入孔へと導く挿
入ガイドとを用いていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のもので
は、チャックと挿入ガイドとが別体として設けられて挿
入孔に対する位置決めが個々に行われるようになってい
たことから、機構全体が大きくなるとともに制御系も複
雑になっている。本発明はこのような点に鑑み為された
ものであり、その目的とするところはコンパクトである
とともに軟体の線状ワークも確実に且つ迅速に挿入する
ことができる線状ワーク挿入装置を提供するにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、線状
のワークを把持するチャックと、チャックで把持された
ワークの端部をガイドするガイド部を備えた挿入ガイド
とを備えるとともに、上記チャックと挿入ガイドとを保
持し且つ両者の間隔を可変とする駆動部材を備えるベー
スを備えていることに特徴を有している。ベースの移動
によってチャックと挿入ガイドとが移動するためにこの
両者を挿入孔に対して個々に位置決めする必要がなく、
また駆動部材によるチャックと挿入ガイドとの間隔変化
によってワークの挿入孔への挿入動作について支障が生
じることもない。

【０００５】また、チャックと挿入ガイドとの線状ワー
クの長手方向と直交する方向の相対位置を変更する第２
の駆動部材を備えたものとしておけば、挿入ガイドが邪
魔になったりすることがない位置でチャックはワークを
把持することができる。挿入ガイドのガイド部はテーパ
状に形成されたガイド孔として形成することがワーク端
部の誘い込みの点で有利であり、またガイド部は軸方向
長さの長いガイド孔としておくことが、ワークの挿入中
のワークの座屈を防ぐことができる点で有効である。

【０００６】ワークの端部が挿入される挿入孔に面した
挿入ガイドの一面にはガイド部と挿入孔との位置決め係
合部を設けておくことが、挿入孔の位置ずれといった点
への対処に有効であり、また挿入ガイドと駆動部材との
結合部にゲル状の緩衝材を介在させて挿入ガイドに微小
な動きをさせることができるようにしておくと、ガイド
部と挿入孔とを的確に一致させることができるにもかか
わらず厳密な位置決めが不要となる点で好ましい。

【０００７】前記駆動部材としては、チャックから挿入
ガイドを離す動作と、チャック側に挿入ガイドを移動さ
せた状態を保つ動作と、チャックに対する挿入ガイドの
移動を自由とする動作モードを備えたものを好適に用い
ることができ、この場合の駆動部材にはエアシリンダー
がレスポンス及びコストの点で最も適している。挿入ガ
イドのガイド部は外周が閉じられたガイド孔であるとと
もに該ガイド孔を開閉する開閉部を備えたものとしてお
くと、ワーク挿入中の確実なガイドと、挿入完了後のワ
ークからの離脱が容易となる。そして、一対の挿入ガイ
ドを並設する場合、上記開閉部がワーク挿入位置におい
て相互干渉位置に配されるようにしておくと、別途ロッ
ク装置などを用意しなくとも、開閉部の不用意な開閉を
阻止することができる。

【０００８】そして、このような挿入装置は、多軸型ロ
ボットに装着されるロボットハンドとして形成するのが
好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て説明すると、図示例の挿入装置は、ロボットハンドと
して構成されたもので、ワーク把持用のチャック１と挿
入ガイド２とは同じベース３に取り付けられている。こ
こで、開閉自在となっている一対の爪１０，１０を備え
たチャック１は、ベース３に対して軸３０の回りに回転
駆動されるものとなっており、ガイド孔２０を備えた挿
入ガイド２はベース３に対してスライド駆動されること
で、チャック１との間の距離が可変となっている。な
お、上記チャック１の回転はロータリーソレノイドやス
テッピングモータ等の回転駆動源で、挿入ガイド２のス
ライドはエアシリンダー等の駆動源によって、該挿入装
置の動作を制御する制御回路の制御下においてなされ
る。

【００１０】このように構成された挿入装置によって、
線状ワーク４の端部を挿入孔５に挿入する作業は次のよ
うになされる。すなわち、図２(a)(b)に示すように、チ
ャック１によるワーク４の把持を行うとともに、チャッ
ク１から離れた状態にある挿入ガイド２を挿入孔５の前
面に位置させ、次いで図２(c)に示すように、チャック
１を回転させることによってワーク４の端部を挿入ガイ
ド２に対向させる。ワーク４を把持した後にワーク４の
端部を挿入ガイド２に対向させるのは、チャック１によ
るワーク４の把持に際して挿入ガイド２が他のものと干
渉してしまうことを避けるためである。

【００１１】その後、図２(d)に示すように、チャック
１を挿入ガイド２側に移動させるとともに挿入ガイド２
をベース３に対してスライドさせることで、挿入ガイド
２を挿入孔４の前面に当てた状態のまま、チャック１で
把持しているワーク４の端部を挿入ガイド２のガイド孔
２０を通じて挿入孔５に挿入する。この挿入が完了すれ
ば、図２(e)に示すようにチャック１を開いてワーク４
を解放するとともに側方へ退去する。この時、挿入ガイ
ド２のガイド孔２０を囲む一片２１を開閉自在としてお
けば、ワーク４が長尺の場合にも挿入ガイド２からワー
ク４を外すことができる。

【００１２】上記図２(d)に示す動作、つまりチャック
１を挿入孔５側へ移動させる動作と、挿入ガイド２をチ
ャック１側に移動させる動作との連携は、チャック１を
挿入孔５側へ移動させる時、挿入ガイド２のスライド移
動をフリーとし、チャック１が挿入孔５側へ移動するに
伴って挿入ガイド２がチャック１側へと押し戻されるよ
うにしておくことで、簡便に実現することができる。な
お、上記のフリーとする時にも、ある程度の抵抗が残る
ようにしておくことが好ましい。ワーク４の挿入中に挿
入ガイド２が挿入孔５の前面から離れてしまうことを避
けることができる。

【００１３】また、挿入ガイド２をチャック１から離す
動作と、図２(e)に示す動作を行う場合の挿入ガイド２
の不用意な動きの阻止との点も含めれば、ベース３に設
けられて挿入ガイド２をスライドさせる駆動源として
は、図３に示すように、エアシリンダー３５を好適に用
いることができる。図３(a)はエアシリンダー３５の一
方からエアを供給してチャック１から挿入ガイド２を離
す動作を、図３(b)はエアシリンダー３５の両端を開放
して挿入ガイド２のスライド動作をフリーとした状態
を、図３(c)はエアシリンダー３５の他端からエアを供
給して挿入ガイド２をチャック１側に固定した状態を示
している。エアシリンダー３５の場合、図３(b)に示す
フリー状態とする場合の残圧の抜けが早いために、レス
ポンスの良い動作を得ることができる上に、チャック１
を挿入孔５側に移動させることで挿入ガイド２をチャッ
ク１側に移動させる際の抵抗も適切な値を得ることがで
きるからであり、またコスト的にも有利である。

【００１４】挿入ガイド２におけるガイド孔２０は、図
４に示すように、挿入孔５側が狭く、チャック１側が大
きく開口したテーパ孔となっていることが好ましい。ワ
ーク４の端末が上下左右に変形している場合も確実に挿
入孔５へと誘い込むことができる。また、ガイド孔２０
の挿入孔５側の小径部分は、図５に示すように、ある程
度の長さを有するものとしておくと、挿入孔５にワーク
４を挿入している際の抵抗でワーク４が座屈してしまう
ことを防ぐことができ、挿入不良率を低下させることが
できる。

【００１５】さらには、ガイド孔２０が挿入孔５に一致
していないと、ガイド孔２０を通ったワーク４先端が挿
入孔５の孔縁に当たってしまうというような事態を招く
ことから、図６(a)あるいは図６(b)に示すように、挿入
ガイド２における挿入孔５側の面に、挿入孔５とガイド
孔２０との相互位置決めを行うことになる係合部２５を
設けておくのが好ましい。また、図４にも示すように、
挿入ガイド２と上記エアシリンダー３５のピストン３６
との連結部分に防振性を備えたゲル状の緩衝材３７を介
在させてコンプライアンスを設定し、図７に示すよう
に、挿入ガイド２の上下左右方向への微小な動きを許す
ようにしておくことで、上記位置決めがスムーズになさ
れるものとなる。

【００１６】ところで、２台の挿入装置を並設して、２
本のワーク４，４を隣接して開口する２つの挿入孔５，
５に挿入する場合、図８に示すように、挿入ガイド２の
ガイド孔２０を開放させるための回動自在な一片２１を
２台の挿入装置において異なる側に設けて、ワーク４の
挿入のために２つの挿入ガイド２，２が接近した時、一
片２１，２１同士が干渉しあうようにしておくとよい。
ワーク４の挿入時にワーク４が撓んで一片２１を押し開
いてしまうというような事態が生じるのを防ぐことがで
きる。図中２８は上記干渉が微小距離で生じるようにす
るために付設した突起である。

【００１７】また、上記挿入装置は、前述のようにロボ
ットハンドとして構成されたものであるが、図９に示す
ように、多軸型のロボット７に装着することで、挿入装
置を任意の空間で活用することができるものとなる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明においては、ベース
の移動によってチャックと挿入ガイドとが移動するため
にこの両者を個々に位置決めする必要がなく、このため
に位置決めのための構成が１つで済むとともに制御系も
簡単となるものであり、また駆動部材によるチャックと
挿入ガイドとの間隔変化によってワークの挿入動作につ
いて支障が生じることもないのはもちろん、チャックと
挿入ガイドとの連携動作を確実に得られるために、コン
パクトであるとともに軟体の線状ワークも確実に且つ迅
速に挿入することができるものである。

【００１９】また、チャックと挿入ガイドとの線状ワー
クの長手方向と直交する方向の相対位置を変更する第２
の駆動部材を備えたものであれば、挿入ガイドが邪魔に
なったりすることがない位置でチャックがワークの把持
を行えるために、動作の自由度が高くなる。挿入ガイド
のガイド部はテーパ状に形成されたガイド孔としておく
と、ワーク端部の誘い込みを行うことができるために、
ワーク端部の向きがずれている場合にもワークの挿入を
確実に行うことができるものとなり、またガイド部は軸
方向長さの長いガイド孔としておくと、ワークの挿入中
の抵抗によるワークの座屈を防いで挿入動作をより確実
なものとすることができる。

【００２０】ワークの端部が挿入される挿入孔に面した
挿入ガイドの一面にガイド部と挿入孔との位置決め係合
部を設けておくと、挿入孔の位置ずれがあっても挿入孔
にガイド部を合わせることができるために挿入ミスが生
じなくなる。また挿入ガイドと駆動部材との結合部にゲ
ル状の緩衝材を介在させて挿入ガイドに微小な動きをさ
せることができるようにしておくと、ガイド部と挿入孔
とを的確に一致させることができるにもかかわらず厳密
な位置決めが不要となる。

【００２１】更に、前記駆動部材には、チャックから挿
入ガイドを離す動作と、チャック側に挿入ガイドを移動
させた状態を保つ動作と、チャックに対する挿入ガイド
の移動を自由とする動作モードを備えたものを用いる
と、チャックと挿入ガイドとによるワークの挿入孔への
挿入動作について、きわめて良好な動作を得ることがで
き、この場合の駆動部材にエアシリンダーを用いると、
レスポンス及びコストの点でさらに良好な結果を得るこ
とができる。

【００２２】挿入ガイドのガイド部は外周が閉じられた
ガイド孔であるとともに該ガイド孔を開閉する開閉部を
備えたものとなっていると、ワーク挿入中の確実なガイ
ドと、挿入完了後のワークからの容易な離脱とを両立さ
せることができる。そして、一対の挿入ガイドを並設す
る場合、上記開閉部がワーク挿入位置において相互干渉
位置に配されるようにしておくと、別途ロック装置など
を用意しなくとも、開閉部の不用意な開閉を阻止するこ
とができる。

【００２３】このような挿入装置は、多軸型ロボットに
装着されるロボットハンドとして形成することで、任意
の空間での挿入動作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示すもので、(a)
(b)は共に斜視図である。

【図２】(a)〜(e)は同上の動作を示す斜視図である。

【図３】(a)〜(c)は同上の挿入ガイドのスライド駆動源
の動作説明図である。

【図４】同上の挿入ガイドを示しており、(a)は正面
図、(b)は断面図である。

【図５】同上の挿入ガイドの他例を示す断面図である。

【図６】(a)(b)は夫々同上の挿入ガイドの異なる例を示
す断面図である。

【図７】同上の挿入ガイドの微小動作を示す説明図であ
る。

【図８】同上の挿入ガイドを並設する場合を示してお
り、(a)は斜視図、(b)は正面図である。

【図９】同上の多軸型ロボットへの装着状態を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ チャック ２ 挿入ガイド ３ ベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦野 洋二 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線状のワークを把持するチャックと、チ
   ャックで把持されたワークの端部をガイドするガイド部
   を備えた挿入ガイドとを備えるとともに、上記チャック
   と挿入ガイドとを保持し且つ両者の間隔を可変とする駆
   動部材を備えるベースを備えていることを特徴とする線
   状ワーク挿入装置。
2. 【請求項２】 チャックと挿入ガイドとの線状ワークの
   長手方向と直交する方向の相対位置を変更する第２の駆
   動部材を備えていることを特徴とする線状ワーク挿入装
   置。
3. 【請求項３】 挿入ガイドのガイド部はテーパ状に形成
   されたガイド孔であることを特徴とする請求項１または
   ２記載の線状ワーク挿入装置。
4. 【請求項４】 挿入ガイドのガイド部は軸方向長さの長
   いガイド孔であることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載の線状ワーク挿入装置。
5. 【請求項５】 ワークの端部が挿入される挿入孔に面し
   た挿入ガイドの一面にはガイド部と挿入孔との位置決め
   係合部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４
   のいずれかに記載の線状ワーク挿入装置。
6. 【請求項６】 挿入ガイドと駆動部材との結合部にはゲ
   ル状の緩衝材を介在させていることを特徴とする請求項
   １または５記載の線状ワーク挿入装置。
7. 【請求項７】 駆動部材は、チャックから挿入ガイドを
   離す動作と、チャック側に挿入ガイドを移動させた状態
   を保つ動作と、チャックに対する挿入ガイドの移動を自
   由とする動作モードを備えたものであることを特徴とす
   る請求項１記載の線状ワーク挿入装置。
8. 【請求項８】 駆動部材はエアシリンダーであることを
   特徴とする請求項７記載の線状ワーク挿入装置。
9. 【請求項９】 挿入ガイドのガイド部は外周が閉じられ
   たガイド孔であるとともに該ガイド孔を開閉する開閉部
   を備えたものであることを特徴とする請求項１〜５のい
   ずれかに記載の線状ワーク挿入装置。
10. 【請求項１０】 一対の挿入ガイドの開閉部がワーク挿
    入位置において相互干渉位置に配されることを特徴とす
    る請求項９記載の線状ワーク挿入装置。
11. 【請求項１１】 多軸型ロボットに装着されるロボット
    ハンドとして形成されていることを特徴とする請求項１
    記載の線状ワーク挿入装置。