JPS59102541A - 締付ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多種少量生産の組立作業を行う際に使用され
る汎用性に富んだ産業用ロボットの作業アームの先端に
付設する締付ユニットに関する。

最近、この種の汎用性に富んだ産業用ロボットが注目を
集めるようになっているが、産業用ロボットの利用が増
大するに従って作業アームの先端に取付けるためのねじ
締め等に用いる各種作業ユニットの開発が要望されてい
る。中でも、ねじ締めユニットは、組立作業にあっては
重要な役割を担っているが、ねじをドライバビットの下
方の所定の位置にエア給送するタイプのねじ経めユニッ
トでは、ねじを保持するチャック爪はその先端が当接す
るようにばねにより付勢されている。そのため、ねじ締
めを行うと、ねじとドライバビットとが嵌合しない状態
でねじがチャック爪から離脱することがある。そのため
、特にドライバビットがボックスビットであってこのボ
ックスビットによりボルトを締付けるような場合であっ
て、しかもチャック爪がボルトの締付位置に接近するこ
とかできない場合にはボックスビットの先端にボルトを
吸着してボルト締め作業を行う必要があるが、ボックス
ビットにボルトが嵌合して吸着される前にボルトがチャ
ック爪から離脱してしまい、ボックスビットにボルトを
吸着することができず、所望のボルト締め作業を行うこ
とかできない等の欠点が生じている。

本発明は上記要望に鑑み創案されたもので、以下実施例
を図面について説明する。第１図ないし第３図において
、（１）は産業用ロボット（図示せず）のアーム（図示
せず）先端に付設する締付ユニットであり、アームに固
定された本体（２）を有している。この本体（２）には
第１シリンダ（３）の第１ロッド（４）が固定され、こ
の第１シリンダ（３）には保持プレート（５）を介して
電動ドライバ（６）が固定されており、第１シリンダ（
３）の作動により電動ドライバ（６）が本体（２）に対
して移動するように構成されている。前記電動ドライバ
（６）の駆動軸（７）には連接機構（８）を介してボッ
クスビット（９）が固定され、このボックスビット（９
）は前記本体（２）を貫通して配置されている。

一方、前記本体（２）の下側には、チャック本体（１０
）が固定されており、このチャック本体（１０）に前記
ボックスビット（９）が貫通できるように構成されてい
る。又、前記チャック本体（１０）はその両側面に突部
（１１）を有し、その下部に一対の第１チャック爪（１
２）が回動自在に取付けられている。この第１チャック
爪（１２）の先端はチャック本体（１０）の中心を囲ん
で当接して前記ボックスビット（９）の移動路を塞ぎ、
後記するボルト（１３）を係止する内孔（１４）が形成
されるように構成されている。前記チャック本体（１０
）には前記第１チャック爪（１２）に近接してボルト案
内スリーブ（１５）が回動自在にかつその先端を前記チ
ャック本体（１０）内のボックスビット（９）の移動路
上に位置するように付勢されて配置されている。このボ
ルト案内スリーブ（１５）はボルト供給口（１６）を有
し、しかも連接スリーブ（１７）を介してこれに第１チ
ューブ（１８）が連接されており、部品供給装置（図示
せず）から給送されるボルト（１３）が第１チューブ（
１８）内を通ってボルト案内スリーブ（１５）まで達す
るように構成されている。又、前記第１チャック爪（１
２）にはリンク機構（１９）を介して第１昇降プレート
（２０）が連接されており、第１昇降プレート（２０）
の昇降により第１チャック爪（１２）が回動してその先
端が開状態となるように構成されている。前記第１昇降
プレート（２０）は本体（２）に平行に配置されたガイ
ドロッド（２１）に案内されており、前記本体（２）に
固定された第２シリンダ（２２）の第２ロッド（２３）
の昇降により昇降するように構成されている。又、前記
第１昇降プレート（２０）はガイドロッド（２１）を挿
通するように配置された第１ばね（２４）により常時上
方に付勢されている。

さらに、前記チャック本体（１０）の突部（１１）の中
間位置には一対の第２チャック爪（３１）が回動自在に
配置されており、その先端はチャック本体（１０）に穿
設された空隙（２６）内に位置している。しかも、第２
チャック爪（２５）の先端はチャック本体（１０）の中
心を挾んで互い近接して対向し、前記ボックスビット（
９）の移動路を塞いでその上面に後記するナット（２７
）の係止溝（２８）を形成するように構成されている。

又、前記チャック本体（１０）には第２チャック爪（２
５）に近接してナット供給口（２９）を有するナット案
内スリーブ（３０）が固定されており、部品供給装置（
図示せず）から第２チューブ（３１）を通って供給され
るナット（２７）が前記第２チャック爪（２５）上の係
止溝（２８）に達するように構成されている。

前記第２チャック爪（２５）の他端にはリンク機構（３
２）を介して第２昇降プレート（１３）が連接されてお
り、第２昇降プレート（３３）の昇降により第２チャッ
ク爪のが回動してその先端が開状態となるように構成さ
れている。前記第２昇降プレート（３３）は第１昇降プ
レート（２０）の上方に位置し、かつ前記ガイドロッド
（２１）に案内されており、本体（２）に固定された第
３シリンダ（３４）の第３ロッド（３５）により昇降す
るように構成されている。又、この第２昇降プレート（
３３）はガイドロッド（２１）を囲うように配置されか
つ第１昇降プレート（２０）に載置された第２ばね（３
６）により上方に付勢されている。さらに、第２昇降プ
レート（３３）は第３ばね（４５）によりわずかに下方
にも付勢されており、この第３ばね（４５）と第２ばね
（３６）との弾性力の相違により第３シリンダ（３４）
中立状態時の第２昇降プレート（３３）の位置が規制さ
れている。

前記第１シリンダ（３），第２シリンダは及び第３シリ
ンダ（３４）にはエア供給源（３７）からのエアが夫々
第１切換弁（３８），第２切換弁（３９），第３切換弁
（４０）を介して供給されるように第５図に示すエア制
御回路が設けられている。しかも、前記第１切換弁（３
８）は締付作業を開始すると同時に作動して第１シリン
ダ（３）を作動し、又、第２切換弁（３９）は電動ドラ
イバ（６）が下降してボックスビット（９）が所望ボル
ト（１３）に確実に嵌合する位置に達すると作動する第
１マイクロスイッチ（４１）と上限マイクロスイッチ（
４２）とにより作動し、上限マイクロスイッチ（４２）
がオンして所定時間後に中立位置に復帰するように構成
されている。又、前記第３切換弁（４０）は電動ドライ
バ（６）が下降してボックスビット（９）が所望ナット
（２７）に確実に嵌合する位置に達すると作動する第２
マイクロスイッチ（４３）と前記上限マイクロスイッチ
（４２）とにより作動し、上限マイクロスイッチ（４２
）がオンして所定時間経過後に中立位置に復帰するよう
に構成されている。

上記締付ユニットにおいて、産業用ロボットのアームが
移動して締付ユニット（１）がボルト締め作業の必要な
作業位置の上方に達する。この時、第２切換弁（３９）
が中立位置にあるため第２シリンダ（２２）は作動しな
い。そのため、第１昇降プレート（２０）は第１ばね（
２４）により若干上方に押上げられ、リンク機構（１９
）を介して第１チャック爪（１２）がわずかに回動する
。従って、第ｌチャック爪（１２）の先端はわずかに開
状態となる。この状態で第１チャック爪（１２）上にボ
ルト（１３）が供給される。

その後、第２切換弁（３９）を作動し、第２シリンダ（
２２）を作動させて第１昇降プレート（２０）を下降さ
せる。そのため、第１チャック爪（１２）の先端は閉状
態となり、ボルト（１３）の脚部を挾着する。同時に、
第１シリンダ（３）が作動して電動ドライバ（６）及び
ボックスビット（９）が下降し、ボックスビット（９）
が第２チャック爪（２５）に接近すると、第３切換弁（
４０）が作動し、第３シリンダ（３４）が作動して第２
昇降プレート（３３）が上昇し、第２チャック爪（２５
）が開状態となる。そのため、ボックスビット（９）は
第４図に示すように第２チャック爪（２５）に当接する
ことなく、さらに下降し、第１チャック爪（１２）に保
持されたボルト（１３）に当接する。この時、ボックス
ビット（９）のボックス穴（４４）とボルト（１３）の
頭部とが嵌合しないと、第１チャック爪（１２）は開状
態とならないため電動ドライバ（６）のみが下降する。

そのため、クラッチ（図示せず）がわずかに噛合して電
動ドライバ（６）の回転がわずかにボックスビット（９
）に伝達される。この時、ボルト（１３）は第１チャッ
ク爪（１２）に挾着されているため、ボックスビット（
９）はボルト（１３）上でわずかに回転して、ボックス
ビット（９）のボックス穴（４４）とボルト（１３）の
頭部とが確実に嵌合する。そのため、第２マイクロスイ
ッチ（４３）が作動し、第２切換弁（３９）及び第２シ
リンダ（２２）を作動させ、第１昇降プレート（２０）
を上昇させる。第１昇降プレート（２０）の昇降により
、第１チャック爪（１２）の先端は開状態となり、ボル
ト（１３）を挾着したボックスビット（９）が第１チャ
ック爪（１２）から離脱する。この状態で、ボックスビ
ット（９）はさらに下降して、ボルト（１３）を所定の
位置にある相手物に螺入する。

ボルト締め作業を終了して後、ボックスビット（９）及
び電動ドライバ（６）を上昇復帰させる。第１チャック
爪（１２）及び第２チャック爪（２５）は上限マイクロ
スイッチ（４２）が作動して第２切換弁（３９）及び第
３切換弁（４０）が切換って初めて復帰し、その後所定
時間経過後に第２切換弁（３９）及び第３切換弁（４０
）が中立位置に復帰する。従って、第１昇降プレート（
２０）及び第２昇降プレート（３３）は第１ばね（２４
）及び第２ばね（３６）によりわずかに上昇し、第１チ
ャック爪（１２）及び第２チャック爪（２５）はその先
端をわずかに開状態にして次回の作業に備える。

尚、ナット締め作業についても、第２チャック爪（２５
）にナット（２７）を供給して後は同様に締付ユニット
（１）は作動し、ナット締め作業を終了する。

以上説明したように、本発明はチャック爪により部品を
挾着するように構成しているため駆動工具と部品との嵌
合が容易となり、部品がチャック爪から離脱するまでの
時間を短縮でき、サイクルタイムを短縮することができ
る等の利点がある。又、本発明は駆動工具と部品とが確
実に嵌合するため、駆動工具から部品が脱落するような
ことは皆無となり、確実な締付作業を行うことができる
等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の正面図、第２図は第１図の要部拡大断
面図、第３図は第１図のＡ−Ａ線に沿った要部拡大断面
図、第４図は本発明に係るボルト締め作業の説明図、第
５図は本発明に係るエア制御回路図である。 （１）　　締付ユニット、　　（２）　　本　体、（３
）　　第１シリンダ、　　（４）　　第１ロッド、（５
）　　保持プレート、　（６）　　電動ドライバ、（７
）　駆動軸、　　　　　（８）　　連接機構、（９）　
　ボックスビット、（１０）　　チャック本体、（１１
）　突　部、　　　　　　（１２）　第１チャック爪、
（１３）　ボルト、　　　　　（１４）　内　孔、（１
５）　　ボルト案内スリーブ、 （１６）　ボルト供給口、　　（１７）　連接スリーブ
、（１８）第１チューブ、　　（１９）　リンク機構、
（２６）　第１昇降プレート、　（２１）　ガイドロッ
ド、（２２）　第２シリンダ、　　（２３）　第２ロッ
ド、（２４）　第１ばね、　　　　（２５）　第２チャ
ック爪、（２６）　空　隙、　（２７）ナット、（２８
）　係止溝、　　　　　（２９）　ナット供給口、（３
０）　ナット案内スリーブ、 （３１）　第２チューブ、　（３２）　リンク機構、（
３３）第２昇降プレート、（３４）　第３シリンダ、（
３５）　第３ロッド、　　（３６）　第２ばね、（３７
）エア供給源、　　（３８）　第１切換弁、（３９）　
第２切換弁、　　　（４０）　第３切換弁、（４１）　
第１マイクロスイッチ、 （４２）　上限マイクロスイッチ、 （４３）　第２マイクロスイッチ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. チャック本体にチャック爪を開閉自在にかつ部品供給口
   からの部品を係止可能に配置するとともに、前記チャッ
   ク爪の一端にリンク機構を介して昇降プレートを取付け
   、この昇降プレートをシリンダにより昇降するように構
   成するとともに、前記昇降プレートを常時はねにより上
   方に付勢する一方、前記シリンダにシリンダ内のエアを
   排出するエア制御回路を連接したことを特徴とする締付
   ユニット。