JPH10315067A - ワークの把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの取付効率の向上と、ワーク供給源の
配置に関する規制緩和を図る。 【解決手段】 パーツフィーダ（ワーク供給源）４０と
ヘッド（ワーク保持部材）１３の間に可撓供給管４１を
接続し、空気圧によりリテーナ（ワーク）３０をパーツ
フィーダ４０から可撓供給管４１を通してヘッド１３に
供給する。供給されたリテーナ３０は、ヘッド１３の先
端部に設けた把持手段によって所定の把持位置に保持さ
れる。リテーナ３０をヘッド１３に供給する際にヘッド
１３をパーツフィーダ４０まで移動させる必要がないか
ら、作業の効率がよい。また、パーツフィーダ４０の配
置については、自動取付装置１０に対する位置決めが不
要であり、ヘッド１３の可動範囲内に限定されることも
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、ワークの把持装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のドアは、ドアパネルの内側にド
アトリムを組み付けることにより構成される。ドアトリ
ムを組み付けるには、予めドアトリムの裏面（ドアパネ
ル側）の適所にリテーナ（ワーク）を取り付けておき、
このリテーナをドアパネル側へ係止させることにより行
われる。このリテーナの取付作業は、従来では手作業で
行われていたが、組立ラインのオートメーション化に伴
い、最近ではエアチャックを用いたロボットによって行
われるようになってきた。具体的には、図８に示すよう
に、部品保持枠１に保持されたドアトリム２の近くに、
三次元方向の自在運動を可能とされて先端にエアチャッ
ク４が取り付けられたアーム３と、リテーナ５を供給す
るためのパーツフィーダ６とを配置した構成になり、エ
アチャック４の先端に開閉動作可能に設けたフィンガー
部４Ａ（図９を参照）が、パーツフィーダ６の載置台６
Ａに載せられているリテーナ５を挟んで把持し、しかる
後にアーム３がドアトリム２に向かって動いてリテーナ
５をブラケット２Ａに取り付ける。取付け後は、アーム
３がパーツフィーダ６に向かって移動してリテーナ５を
把持する工程と、把持したリテーナ５をブラケット２Ａ
に取付ける工程とが再び繰り返される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
１個のリテーナ５の把持と取付けを行う度にアーム３が
パーツフィーダ６とドアトリム２との間を往復しなけれ
ばならないため、１個のリテーナ５の処理に要する時間
が長く、作業効率が悪いという問題がある。また、パー
ツフィーダ６の配置に際しては、アーム３がパーツフィ
ーダ６からリテーナ５を正確に把持するためにロボット
に対して高い精度で位置決めする必要があり、さらに、
設置位置はアーム３の旋回範囲内に限られるという制約
もある。本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであ
り、ワークの取付効率の向上と、ワーク供給源の配置に
関する規制緩和を図ることを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被装
着部材に取り付けられるワークを保持可能なワーク保持
部材と、このワーク保持部材を前記被装着部材への取付
け位置へ移動させる可動支持部材とを備えたワークの把
持装置であって、ワーク供給源と前記ワーク保持部材と
の間には、空気圧により前記ワーク供給源から前記ワー
ク保持部材へ前記ワークを圧送可能な可撓供給管が配索
され、前記ワーク保持部材には、前記可撓供給管により
供給された前記ワークを把持可能な把持手段が設けられ
ている構成とした。

【０００５】

【発明の作用及び効果】

＜請求項１の発明＞ワークを被装着部材に取り付ける際
には、まずワークが空気圧によりワーク供給源から可撓
供給管を通してワーク保持部材に圧送されて把持手段に
より把持され、次に把持されているワークが被装着部材
に取り付けられる。この間、可動支持部材は、ワーク供
給源に向かって移動する必要はなく、被装着部材の近傍
位置においてワークの供給を待つだけでよい。本発明に
おいては、ワークを供給する手段として空気圧によりワ
ークを可撓供給管を通してワーク保持部材まで送り込む
ようにしているので、可動支持部材が被装着部材への取
付け位置とワーク供給源との間を往復移動する必要がな
く、作業効率がよい。また、ワーク供給源の配置に関し
ては、可動支持部材に対する位置決めが不要であるとと
もに、可動支持部材の可動範囲内に限定されるという制
約もない。

【０００６】

【発明の実施の形態】

＜実施形態１＞以下、本発明をリテーナの自動取付装置
１０に適用した実施形態について図１〜図７を参照して
説明する。本実施形態１の自動取付装置１０は、自動車
部品の組立工程において使用され、ドアの一部を構成す
るドアトリム２０にリテーナ３０を取り付けるためのも
のである。まず、その概要を説明する。自動取付装置１
０は、床面に設置した基台１１と、この基台１１に三次
元方向への自在運動を可能に取り付けられたアーム（本
発明の構成要件である可動支持部材）１２と、このアー
ム１２の先端に設けたヘッド（本発明の構成要件である
ワーク保持部材）１３とを備えて構成される。この自動
取付装置１０の斜め後方にはパーツフィーダ（本発明の
構成要件であるワーク供給源）４０が配設されており、
自動取付装置１０の前方には部品保持枠２１に吊り下げ
保持されたドアトリム２０が待機している。

【０００７】ドアトリム２０の周縁部に沿った複数箇所
には、リテーナ３０を装着するためのブラケット２２が
設けられている。このブラケット２２は、図２の右側に
示すように箱型状をなし、リテーナ３０を嵌め込むため
の取付孔２２Ａと取付孔２２Ａへ案内するためのガイド
溝２２Ｂとが形成されている。リテーナ３０は、図２の
左側に示すように、両端にフランジ状をなす一対の抜止
部３２が形成された軸状の取付部３１と、内部が空洞と
された蕾状をなすとともに弾性撓みを可能とされた弾性
係止部３３とを有する。リテーナ３０がブラケット２２
に取り付けられるときには、取付部３１がガイド溝２２
Ｂを通して取付孔２２Ａに嵌合され、両抜止部３２の間
に取付孔２２Ａの孔縁部が挟み込まれ、もってリテーナ
３０がブラケット２２に取り付けられる。一方、弾性係
止部３３は図示しないドアパネルの差込み孔（図示せ
ず）に嵌入される。また、取付部３１と弾性係止部３３
との間には傘部３４が形成されており、この傘部３４が
ドアパネルの表面に弾性的に当接することにより、弾性
係止部３３の差込み孔への過剰な差込みが規制される。
以上のようにして、リテーナ３０によりドアトリム２０
とドアパネルが一体に組み付けられる。

【０００８】パーツフィーダ４０は、その内部に多数の
リテーナ３０を収容しているとともに、リテーナ３０が
１個ずつセットされる供給準備室（図示せず）が設けら
れている。パーツフィーダ４０には、コンプレッサ、圧
力調整弁、開閉弁等を備えた加圧空気供給装置（図示せ
ず）が接続されており、加圧空気が供給準備室に供給さ
れるようになっている。かかるパーツフィーダ４０の外
周には、供給準備室に連なるように可撓供給管４１の基
端部が接続されている。可撓供給管４１は、その内径が
リテーナ３０の最大外径よりも僅かに大きい寸法とさ
れ、リテーナ３０がその弾性係止部３３を先に向けた姿
勢を保ちつつ送られるようになっている。また、可撓供
給管４１は、アーム１２の自在運動に対応して柔軟に、
且つリテーナ３０の給送に支障を来さないように撓むこ
とができるようにもなっている。この可撓供給管４１の
先端部はヘッド１３に接続されている。

【０００９】ヘッド１３はその後端部のフランジ１４を
介してアーム１２に固定されている。ヘッド１３の前後
方向におけるほぼ中央位置には、その下面に開口するポ
ート１５Ａが形成され、このポート１５Ａに上記可撓供
給管４１の先端部が接続されている。ヘッド１３内に
は、後端をポート１５Ａに連通させるとともに前端をヘ
ッド１３の先端面に開口させた誘導路１５Ｂがポート１
５Ａと直角に形成されている。この誘導路１５Ｂの内径
は可撓供給管４１の内径より僅かに大きい寸法とされ、
誘導路１５Ｂ内ではリテーナ３０が一定の姿勢を保ちつ
つヘッド１３の先端に向かって移動できるようになって
いる。

【００１０】誘導路１５Ｂの後端とポート１５Ａとの連
通部分には転向ピン１６が設けられている。この転向ピ
ン１６は、リテーナ３０の弾性係止部３３とは非干渉で
あるが傘部３４には引っ掛かるように配置されている。
したがって、可撓供給管４１を通って弾性係止部３３を
先に向けた姿勢でポート１５Ａに送り込まれたリテーナ
３０は、その傘部３４を転向ピン１６に引っ掛けられる
ことにより９０°向きを変え、今度は弾性係止部３３を
先に向けた姿勢でヘッド１３の先端側へ送り出されるよ
うになっている。

【００１１】ヘッド１３の先端部にはリテーナ３０を把
持するための手段が設けられている。すなわち、ヘッド
１３には、軸方向に延びる３本のスリット１７が周方向
に１２０°の等角度間隔を空けて形成され、各スリット
１７には、細長い把持爪１８がその後端部を軸１８Ａに
より支持された状態で取り付けられている。また、スリ
ット１７の外面側の開口に沿うように板バネ１９が前方
へ片持ち状に延びる形態で取り付けられている。この板
バネ１９は、把持爪１８の上面における軸１８Ａの前後
両側にわたってほぼ密着しており、これによって把持爪
１８は常にはリテーナ３０を把持可能な把持状態（図３
及び図７に示す状態）に保持されている。また、把持爪
１８は、板バネ１９の付勢に抗して外側へ変位すること
が可能となっている。

【００１２】この把持爪１８の先端には内側に突出する
係止突起１８Ｂが形成されており、一方、誘導路１５Ｂ
の先端の開口縁にも内側に突出する係止突起１５Ｃが形
成されている。この両係止突起１５Ｃ，１８Ｂは、リテ
ーナ３０の傘部３４を前と後から挟むように配置されて
おり、この両係止突起１５Ｃ，１８Ｂによる傘部３４へ
の係止により、リテーナ３０がヘッド１３の先端部に把
持されるようになっている。なお、上記の把持爪１８、
板バネ１９及び両係止突起１５Ｃ，１８Ｂは、本発明の
構成用件である把持手段を構成するものである。

【００１３】リテーナ３０が把持された状態では、その
取付部３１と両抜止部３２がヘッド１３の先端面よりも
突出しており、この突出された取付部３１と両抜止部３
２が上述したようにブラケット２２に取り付けられる。
リテーナ３０がブラケット２２に取り付けられた状態で
ヘッド１３がブラケット２２から軸方向に遠ざかると、
板バネ１９の付勢に抗して把持爪１８が外側へ変位する
ことにより傘部３４から係止突起１５Ｃが外れ、リテー
ナ３０がヘッド１３から円滑に離脱されるようになって
いる。すなわち、傘部３４の係止突起１５Ｃに対する係
止力は、抜止部３２のブラケット２２に対する係止力よ
りも小さく設定されている。

【００１４】次に、リテーナ３０の取付作業について述
べる。部品保持枠２１に取り付けられたドアトリム２０
のブラケット２２に対し、ヘッド１３がほぼ正対するよ
うに待機している。この状態で、圧縮空気がパーツフィ
ーダ４０に供給され、パーツフィーダ４０の供給準備室
に弾性係止部３３を先に向けてセットされているリテー
ナが空気圧により可撓供給管４１内に圧送され、ヘッド
１３のポート１５Ａに送り込まれる。すると、図４及び
図５に示すように、転向ピン１６に傘部３４が引っ掛か
ることによってリテーナ３０の向きが９０°変えられ
る。この状態では、可撓供給管４１からの空気流により
誘導路１５Ｂ内の圧力が傘部３４の後方（図５の左側）
の圧力よりも低くなるため、リテーナ３０は取付部３１
と両抜止部３２を先に向けて誘導路１５Ｂ内を前方に向
かって移動する。

【００１５】リテーナ３０がヘッド１３の先端部に至る
と、傘部３４が把持爪１８の係止突起１８Ｂの緩いテー
パ面１８Ｃに摺接することにより把持爪１８を外側へ変
位させて係止突起１８Ｂを通過する。この直後、傘部３
４がヘッド１３の係止突起１５Ｃに当接することにより
リテーナ３０のそれ以上の移動が規制されるとともに、
把持爪１８が復動してその係止突起１８Ｂが傘部３４に
係止することによりリテーナ３０の戻りが規制され、も
ってリテーナ３０が所定の把持位置に保持される。な
お、加圧空気の圧力は、傘部３４が板バネ１９の付勢に
抗して把持爪１８を外側へ変位させるのには十分である
が、傘部３４が撓んでヘッド１３の係止突起１５Ｃから
外れることがないような大きさに設定されている。した
がって、リテーナ３０は所定の把持位置に確実に保持さ
れる。

【００１６】リテーナ３０が保持されたら、既に説明し
たように、アーム１２の自在運動に伴って取付部３１が
ガイド溝２２Ｂを通って取付孔２２Ａに嵌合されるとと
もに、両抜止部３２が取付孔２２Ａの孔縁部を挟み込む
ことにより、リテーナ３０がブラケット２２に取り付け
られる。取付け後は、ヘッド１３がブラケット２２から
遠ざかることによってリテーナ３０がヘッド１３から離
脱される。以上で、１個のリテーナ３０の取付け工程が
完了する。この後は、ヘッド１３が次にリテーナ３０を
取り付けるべきブラケット２２と対応する位置に移動
し、上述のリテーナ３０を可撓供給管４１を通してヘッ
ド１３に圧送して把持する工程と、把持したリテーナ３
０をブラケット２２に取り付ける工程とが繰り返され
る。

【００１７】上述のように、本実施形態においては、リ
テーナ３０をヘッド１３に供給する手段として空気圧に
よりリテーナ３０を可撓供給管４１を通してヘッド１３
まで送り込むようにしているので、ヘッド１３をブラケ
ット２２への取付け位置とパーツフィーダ４０との間で
往復移動させる必要がなく、効率よく取り付け作業が行
われる。また、可撓供給管４１を用いたことにより、自
動取付装置１０に対してパーツフィーダ４０の位置決め
が不要となっているとともに、アーム１２の動きを制御
するに際してリテーナ３０の供給のためのティーチング
の作業も不要となっている。さらに、パーツフィーダ４
０の配置をヘッド１３の旋回範囲内に限定する必要がな
く、設置の自由度が高くなっている。

【００１８】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）上記実施形態ではリテーナをワーク保持部材内で
一旦９０°転向させてから先端側へ送り出すようにして
いるが、本発明によれば、ワーク保持部材の後端から先
端に向かって一直線状に転向せずにリテーナを送り込む
ようにしてもよい。

【００１９】（２）上記実施形態において、ワーク保持
部材の先端にリテーナが把持爪を通過して外へ飛び出し
てしまうことを防止するためのストッパを設けてよい。
この場合、ストッパは、リテーナが把持爪で把持された
後、リテーナから外れてブラケットへの取付けの支承と
ならない位置へ退避させるようにする。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１における自動取付装置、ドアトリム
及びパーツフィーダを示す斜視図

【図２】実施形態１のリテーナとブラケットを示す一部
切欠斜視図

【図３】実施形態１のヘッドの断面図

【図４】実施形態１においてヘッドに供給されたリテー
ナが転向する前の状態をあらわす部分拡大断面図

【図５】実施形態１においてヘッドに供給されたリテー
ナが転向した後の状態をあらわす部分拡大断面図

【図６】実施形態１においてリテーナが把持される直前
の状態をあらわす部分拡大断面図

【図７】実施形態１においてリテーナが正規の把持位置
決めに保持された状態をあらわす部分拡大断面図

【図８】従来例の取付け作業をあらわす斜視図

【図９】従来例のリテーナの把持機構をあらわす斜視図

【符号の説明】

１２…アーム（可動支持部材） １３…ヘッド（ワーク保持部材） １５Ｃ…係止突起（把持手段） １８…把持爪（把持手段） １８Ｂ…係止突起（把持手段） １９…板バネ（把持手段） ２２…ブラケット（被装着部材） ３０…リテーナ（ワーク） ４０…パーツフィーダ（ワーク供給源） ４１…可撓供給管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被装着部材に取り付けられるワークを保
   持可能なワーク保持部材と、このワーク保持部材を前記
   被装着部材への取付け位置へ移動させる可動支持部材と
   を備えたワークの把持装置であって、 ワーク供給源と前記ワーク保持部材との間には、空気圧
   により前記ワーク供給源から前記ワーク保持部材へ前記
   ワークを圧送可能な可撓供給管が配索され、前記ワーク
   保持部材には、前記可撓供給管により供給された前記ワ
   ークを把持可能な把持手段が設けられていることを特徴
   とするワークの把持装置。