JPS5953106A - 旋盤等のチヤツクへのワ−クの装着方法 - 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】 この発明は旋盤等のチャックへのワークの装着方法であ
って、特にロボットのハンドによって把持せしめたワー
クを旋盤等のチャックへと装着する方法に関する。

ワークを把持する開閉自在な爪を有するハンドをアーム
の先端に取付け、該ハンドによってワークを旋盤等のチ
ャックへ装着せしめる工業用ロボットでは、ハンドに把
持したワークの中心を完壁に正確にチャックの把持中心
に合わせて位置決めすることは困難であり、ワークの中
心軸とチャックの把持中心軸とが数賜程度ずれていたり
、あるいは数度の角度で交差していたりすることはアー
ムおよびハンドの位置決め精度上止むを得ないことであ
る。

そして、上記のようにワークの中心蜘１とチャックの把
持中心軸とがずれたままの状態で、チャックを閉じてワ
ークを挾持せしめると、チャック内に正しい姿勢でワー
クが挾持されず、チャック内にワークが正しい姿勢で装
着されないまま旋削加工を行うと、ワークが正しく削ら
れないため不良品を生産することになる。

そこで、この発明は上記のような欠点を解消し、ハンド
の位置決め精度が悪く、ワークの中心軸とチャックの把
持中心軸とがずれ、あるいは互いに傾斜していても、必
ずチャック内に適正な状態でワークが装着される方法を
提案するものである。

以下、図面に基づいてこの発明の方法を実施するロボッ
トについて説明する。

第１．２図において、（１）は旋回アームであり該旋回
アーム（１）の図示しない基端側は旋回中心である中央
コラムに支持され、該アーム（１）ノ先端、つまり手首
部には回転装置を介してハンド（２）を取付けである。

（３）は箱形状をしたハンドのフレームで、該フレーム
（３）の前端には水平なビン（４）　（５）によって揺
動自在に一対の爪部材（６）　（７）を軸支しである。

爪部材（６）　（７）は略〈字状の揺動腕部分（６ａ）
　（７ａ）と該揺動腕部分（６ａ）（′ｌａ）の先端に
取替え自在に固定した爪ブロック（６ｂ）　（７ｂ）と
からなり、爪ブロック（６ｂ）、　（７１））は、その
上面に形成したＶ字状凹所の大きさが異るものに適宜取
替えることにより、異る径のワーク（５）を挾持せしめ
つるようになっている。

そして上記一対の爪部材（６）　（７）の夫々には、フ
レーム（３）の後端にブラケット（８）　（９）で支持
せしめた油圧シリンダー（１１ン（１２）のロッド（１
３）　（１４）端を連結（１５）　（１６）してあり、
上下の爪部材（６）　（７）は、夫々−（二下の油圧シ
リンダー（１１ン（■２）によって別個に揺動駆動され
るようになっている。

（１７）は下側の爪部材（７）の閉方向への終端を規制
するストッパーボルトであり、ナラｌ−（１８）をまわ
すことによって突出量を調節できるようになっている。

次ニ、上記ハンドリ〕フレーム（３）上に設けたワーク
の抑圧装置（１９］について説明すると、該抑圧装置（
１９）は、−喝をフレーム（３）−１−のブラヶッ）　
（２１）に支持せしめた油圧シリンダー（２２）と、該
油圧シリンダー（２２）のロッド（２３）端にピン（２
４〕連結した揺動板（２５］とがらなり、油圧シリンダ
ー（２２〕が伸縮すると揺動板Ｃ２５）が揺動支点（２
６）を中心に揺動し、一端に直角に固定した板Ｃ２７）
ｖ下端に設けた抑圧ヘッド（２８）が前記爪ブロック（
７ｂ）上に載ったワーク（６）の後端＋／ｒｉを押）“
Ｅするようになっている。

そして、上記ロボットを用いて次のようにしてワーク（
５）を把持し、該ワーク（５）を旋盤のチャック（２９
）へ装着する。

すなわち、まず前記爪部材（６）　（７）を開閉して爪
ブロック（６１））　（７ｂ）間にワーク（５）を挾持
するにはハンド（２）をアーム（１）に対して手首部分
で前記回転装置により回転し、爪部材（６）　（７）が
左右に開閉するようにしておいてから、アーム（１）を
移動してハンド（２）をワーク（５）の位置に位置決め
し、ストッパーポル）　（１７）を設けた側の爪部材（
７）を僅かに早く閉じる。

そのことによって爪部材（７）がストッパー（１７）に
当たってまず位置決めされ、該爪部材（７）の爪ブロッ
ク（７ｂ）にワーク（５）の側面が当接して位置決めさ
れるので、ストッパーポル）　Ｑ７）による爪部材（７
）の位置決め位置および爪ブロック（７ｂ）を適当な大
きさのものに選択しておけば、ワーク（５）はハンド（
２）の正確な中央位置で挾持される。

そして、次に上記のようにして爪ブロック（６ｂ）　（
７ｂ）間にワークＷを挾持したハンド（２）を、前記手
首部分の回転装置を回転して爪部材（６）　（７）が上
下に開閉するよう、つまりワーク（５）が水平状態とな
るようになした上で、アーム（１）を旋回移動してワー
ク（５）の前端面をチャック（支）９）内に進入せしめ
て位置決めする（第２図）。

この際、ワーク（５）の中心軸がチャック（２９）の把
持中心軸に略一致するように位置決めすると共に、ワー
ク（５）の中心軸がチャック（２９）の把持中心軸より
も若干低い位置になるようにして位置決めする。

そして、次に油圧シリンダー（１２）はそのままにして
おいて、油圧シリンダー（１１）のみ収縮し上側の爪部
材（６）のみ上方へ開き、ワーク（５）を下側の爪部材
（７）上に載った状態になし、この状態で旋盤のチャッ
ク（２９）を閉じる。

ワーク尚の中心軸は前述の通りチャック（２９）の把持
中心軸よりも若干低い位置になしであるので、旋盤のチ
ャック（２９）を閉じれば、ワーク（５）はチャック（
２９）の閉動作に追随して片持ち状態で若干持ち上げら
れつつ挾持される。

その際、上側の爪部材（６）は前述の通り上方へ移動し
ているので、ワーク（５）に当接して障害となるような
ことはなく、ハンド（２）側にもワーク（５）が挾持さ
れる際の負荷は何らががらない。

そして、」−記のようにしてチャック（２９）にワーク
Ｗが挾持された状態では、ワーク（ロ）はチャック（２
９ンによって片持ち状に持ち上げられつつ挾持されたの
で、ワーク（５）の中心軸とナヤソク（２つ）の把持中
心軸とは互いに軸が傾斜した状態で挾持されており、つ
まりチャック（２９）に対してワークＷが僅かに斜めに
装入された状態で挾持されており、次に以下の操作を行
ってワーク（５）の装着状態を改善する。

すなわち、前記油圧シリンダー（２２）を伸長すること
によって揺動玖ニ５）を介して抑圧ヘッド（２８）を前
進せしめ、ワーク（５）をチャック（２９）方向へ押圧
した状態になした上で、一旦チャック（２９）を僅かに
開き、後再びチャック（２９）を閉じる。ワーク（５）
は常時チャック（２９）方向へと付勢された状態でチャ
ック（２９）が開閉するので、チャック（２９）の開時
にワーク（５）の前端面がチャック前面（２９ａ＋へと
密着し、次のチャック（２９）閉時にワーク尚の中心軸
とチャック（２９）の把持中心軸とが正確に一致した状
態にもたらされる。

＝　７− そして、必要に応じて」二記の操作、つまり抑圧ヘッド
（２８）でワーク（５）をチャック（２９）方向へ押圧
しつつチャック（Ｚ９）を開閉するという操作は、数回
くり返して行ってもよく、その場合チャック（２９）に
よるワーク（５）の把持状態はくり返すことに良好とな
るが、２回くり返すことによって充分に満足のいく良好
な装着状態とすることができる。

また、上記例では最初のチャック閉時にはワークの抑圧
装置（１９）を作用させていないが、最初のチャック閉
時からワークの抑圧装置（１９）を作用させ、ワーク（
５）を常時チャック（２９）方向へ付勢しておいた上で
、上述の操作を行ってもよい。すなわち、アーム（１）
を旋回移動してワーク（５）の前端面をチャック（２９
）内に進入せしめて位置決めした後、油圧シリンダー（
２２）を伸長して抑圧ヘッド（２８）によりワーク（５
）をチャック（２９）方向へと押圧せしめた上で上側の
爪部材（６）のみ上方へ開き、ワーク（５）が上下の爪
部材（６）（７）から解放されると直ちにワーク（５）
前端面がチャック　８− 前面（２９ａ）に密着するようになし、当該状態で旋盤
のチャック（２９）を閉じ、さらに短時間後ワーク■を
押圧した状態のままチャック（２９）を開閉するように
してもよい。

−Ｉ−記のように操作した場合には、アーム（１）を旋
回移動してワークＷの前端面をチャック（２９）内に進
入せしめる位置決め操作を、ワーク（５）の前端面がチ
ャック（２９）の前面（２９ａ）に当接する前で止めて
、ワークＷ前端面がチャック前面（２９ａ）から若干離
れた状態でチャックＣ２９）内に装入しても、つまりア
ーム（１）の旋回によるワークＷのチャック（２９）内
への突込み量が、ワーク前端面がチャック前面（２９ａ
）に完全に衝突するまでに至らない手前で止めても、後
のワーク押圧装置（１９）による抑圧によってワーク（
５）をチャック前面（２９ａ）にまで押着けられるので
、以後の上述したようなチャックの開閉くり返し操作に
よって容易に適正な状態でワーク（５）をチャック（２
９）に装着することができ、アーム（１）の旋回軌道方
向でのワーク（５）の位置決め精度が悪くとも支障ない
ものである。

なお、上記例のロボットではハンドのフレーム（３）上
に油圧シリンダー（２２）および揺動板（２５）を設け
、該油圧シリンダー（２２）を伸長することによってワ
ーク（５）をチャック（２つ）方向へ押圧せしめていた
が、ハンドのフレーム（３）に第３．４図に示したよう
な固定型の抑圧ヘッド（３１）　（３２）を設け、アー
ム（１）を以下に詳述するように操作することによって
ばねの弾圧力によりワーク（５）を押圧せしめるように
してもよい。

すなわち、第３図の抑圧ヘッド（３１）はフレーム（３
）に取付けた箱状のブラブット（３３）内に摺動自在に
挿通されたシャフトからなり、該シャフト（３１）には
カラー（３４）を固定してあって、該カラー　（３４）
とブラケッ）　（，３３）後端間に介装したばね（３５
）によって常時前方へ付勢しである。

第４図の抑圧ヘッド（３２）はフレーム（３）に取付け
たブラケッ）　（３６）に軸受スリーブ（３７）を介し
て摺動自在に挿通されたシャット（３２）からなり、シ
ャツ）　（３２）先端のヘッド部（３２ａ＋と前記スリ
−ブ（３７）間に介装したばね（３８）によって常時前
方へ付勢しである。

ワークの抑圧装置を−１−記のようなものになした場合
には、最初に爪部材（６）　（７）によってワーク（５
）を挾持せしめる際に、シャツ）　（３１）　（３２）
かばね（３５）　（３８）に抗して後退し外状態、つま
りワークＷの後端面にシャフト（３１）　（３２）のヘ
ッドが圧接している状態でワーク局を挾持せしめ、アー
ム（１）を移動してハンド（２）に把持せしめたワ〜り
Ｗをチャック（２９）内へと進入せしめた位置で位置決
めした後、爪部材（６）を上方へ開いてワーク（５）を
解放すれば、ワーク尚はシャツ）　（３１）（３２）の
前進力によって直ちに前方へ押送され、ワークＷ前端■
がチャック前面（，２９ａ）に圧着されるそ ようになす。＼して、以後チャック（２９）を閉じ次に
一旦開いて後、朽び閉じる操作を行うことは前述の場合
と同様である。

上記の場合にはハンド（２）全体の重量をｄ　ｔにでき
る。

また、さらに他のロボットの例として、前記下側の爪部
材（７）の爪ブロック（７ｂ）を硬質のゴムになすか、
あるいは爪ブロック（７１））の表面に硬質のゴム層を
固着した場合（図示せず）には、前述のように、ワーク
Ｗを把持したハンド（２）をチャック（２９）前面に位
置決めする際、ワーク（５）の中心軸をチャック（２９
）の把持中心軸よりも若干低めに位置決めする操作が不
要となって、ワーク（５）の中心軸をチャック（２９）
の把持中心軸に略一致させて位置決めしておけば、ワー
ク（５）の中心軸がチャック（２９）の把持中心よりも
高位になっていた場合でも、前述の通りの操作を行えば
、チャック（＊　’ｉ）が下側の爪部材（７）−１−に
載った状態のワーク（５）を片持ち状に杷む際に、ワー
ク（５）の後端側が僅かに押し下げられっつ挾持されて
も、前記ゴム製の爪ブロック（７Ｉ））が圧縮されてワ
ーク（５）後端側の僅かな下方移動を許容し、ワーク（
５）およびハンド（２）に無理な負荷がかかることなく
ワーク（５）をチャック（２９）に装着しうる。

以上の説明で明らかなように、この発明の装着方法にし
たがえば、チャック内に挿入したワ１１− −りをチャック方向へと押圧した状態で、少くとも１回
以上チャックを開閉するので、最初にチャックに把持さ
れた際のワークの姿勢の不良がチャックを開閉するたび
毎に改善され、最初のワークのチャックへの装着状態が
極めて悪くても結末的に良好な装着状態を得ることがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施するロボットのハンドの
縦断側面図、第２図は同じく平面図第３．４図はワーク
の抑圧装置の例を示した平面図である。 （２）・・・ハンド　　　　（１９）・・・ワークの押
圧装置（２９）・・・チャック　　　（Ｗ）・・・ワー
ク１２−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボットのハンドによって把持したワークを旋盤等のチ
   ャックへと装着する方法であって、ワークをチャック方
   向へ押圧した状態で、少くとも１回以上チャックを開閉
   することを特徴とする旋盤等のチャックへのワークの装
   着方法。