JPS6311248A - 軟質環状ワ−クの組み付け装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は軟質環状ワークの組み付け装置、さらに詳細に
は１例えばゴム製の歯付環状ベルトのような軟質環状ワ
ークを製品に組み付ける装置に関するものである。

［従来技術と発明が解決しようとする問題点］例えば、
タイプライタ−、プリンター等の製品の印字部の駆動系
では、駆動源の動力を歯付環状ベルトに伝え、印字部を
駆動する。この歯付環状ベルト（以下、単にベルトとい
う）は軟質であるが殆ど伸びず、またかなり長く、形態
や寸法が一定せず、組み付け作業の自動化に際し、例え
ばマガジンに垂直方向に積み上げた場合、縁上部のベル
トの位置が一定せず、従来のＮＧロボットでは取り出す
ことが困難で、また組み付けの際も、長さが一定せず、
所定の形状及び大きさに合わせることが困難であるとい
う欠点があった。

従って、本発明は上述従来例の欠点を除去し、寸法のば
らつきや、マガジンでの収納状態が一定でなくてもベル
トの取り出し及び組み付けが可能な軟質環状ワークの組
み付け装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、このような問題点を解決するために、複数の
軟質環状ワークを垂直方向に積み重ねたワーク貯蔵部内
に進退する少なくとも２つのフィンガーピンを設け、こ
のフィンガーピンを第１の方向に移動させてワーク貯蔵
部内に進入させた後、第２の方向に移動してワークを外
側に引っ張り、検出手段で検出された最上部ワークを取
り出して組み付け形状及び大きさに合わせて製品に組み
付ける構成を採用した。

［作　用］ このような構成によれば、ワーク貯蔵部の最上部のワー
クを検出できるので、ワークの積み重ね方向の寸法やば
らつき、さらにワークの浮き上り等の不規則性があって
もワークを確実に取り出すことができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第１図には、本発明に係る組み付け装置の一実施例が図
示されており、下方部に符号ｌＯＯで示すものは、両端
に開口部１００ａを持つ突起を設けたマガジンで、複数
の歯付環状ベルト（以下単にベルトという）１０１を、
その弾性を利用して、常にマガジンに接するように垂直
方向に積み上げてワーク貯蔵部を形成する。

このベルトは、以下詳細に説明する組み付け装置のロボ
ットハンドで、その最上部１本のみが取り出され、第２
図に図示したように製品の駆動側プーリー歯車１０２と
、バネ１０５により軸１０４ａを中心に時計方向に付勢
されたレバー１０４上のアイドラ１０３に組み込まれ歯
合わせされる。

このロボットハンドは、第１図上部に詳細に図示されて
いるように、ロボット本体（図示せず）への取付板ｌが
設けられており、この取付板１にガイド４とストッパ５
．シリンダー２．および軸受を介し、ピニオン７が取り
付いている。このピニオン７には、ベース９に固定され
たラック６、並びにベース１０に固定されたラック８が
それぞれ噛み合っている。

第１図、第４図から明らかなように、取付板ｌの上方部
にはシリンダ２が固定され、このシリンダ２のピストン
ロッド２２にコマ３が固定され、引張りコイルバネ２０
を介してベース９に固定された軸受台１３に取り付けら
れたコマ１４にシリンダ２の動きを伝える。ピストンロ
ッド２２が移動すると、ベース９がガイド４を介して摺
動し、ラック６、ピニオン７、ラック８の噛み合いを介
シテ、ベース１０が同様にガイド４を介してベース９と
反対方向に同期移動するように構成されている。

ピストンロッド２２がのびた時に、ベース９がストー／
パ５に当たり、ベース９とベースｌＯの間隔が最大とな
る。このストッパ５は、後述する２つのフィンガーピン
３６と４４の中心が、それぞれ組み込み時の、第２図に
示したアイドラ１０３とプーリー歯車１０２の中心と合
致するように取り付けられる。

また、ピストンロー、ド２２が縮んで、ピストンロッド
に固定されたナラ）２２ａがコマ１４と当たり、軸受台
１３がストッパ１ａを介して取付板１に当たり、ベース
９とベースｌＯの間隔が最小となる。この時、後述する
フィンガーピン３６と４４が、それぞれワーク貯蔵部の
マガジン１００の開口部１００ａに丁度挿入できるよう
になっている。

また、ベース９には検出ベース１９を上下させるモータ
ー１５が取り付けられており、このモーター１５の回転
を伝達するポールネジ１１がベース９に固定された軸受
台１３に軸受を介して取り付けられる。またガイド３１
がポールネジ１１に噛み合うナツト１２に固定されたプ
レート１７に固定されており、ベース９に固定された軸
受２３によりポールネジ１１と平行にスライドするよう
になっている。またガイド３１のもう一方の軸端に検出
ベース１９が固定され、プレート１７と検出ベース１９
との両方にまたがってストッパ４３の固定されたストッ
パベース２１が取り付けられている。

また、ポールネジ１１の反モーター側の軸端にブレーキ
ディスク２５が固定され、軸受台１３に取り付けられた
シリンダー２７のピストンにブレーキディスク２５と相
対してブレーキパッド２６が取り付けられ、ポールネジ
１１の回転を止められるようになっている。

以上の構成により、モーター１５を回すと、ポールネジ
１１の回転により検出ベース１９が上下し、一方シリン
ダ−２７に流体を供給するとブレーキパッド２６とブレ
ーキディスク２５が接して、ポールネジ１１およびモー
ター１５の回転を止められるようになる。

一方、第５図に詳細に図示したように、検出ベース１９
にはセンサー３８ａが取り付けられており、更にベル）
１０１の最上端を検出するドグ３７が検出ベース１９に
固定されたガイド２８とフィンガーピン３６に沿ってバ
ネ２９の付勢力に抗してスライドできるように取り付け
られている。この場合、検出ドグ３７はバネ２９により
、センサー３８ａの応差（動作位置から戻り位置までの
距離）およびセンサー３８ａが動作し、モーター１５が
止まるまでのオーバーラン量を加えた間隔を保つように
、ガイド２８の突起に押さえられている。そして、セン
サー３８ａは、モーター１５が検出ベース１９が下降す
るように回転し、検出ドグ３７がワーク１０１に当たっ
てモーター１５への電流が流れなくなり、さらにオーバ
ーランしてモーター１５が停止した時に、常に検出ドグ
３７が検出ベース１９に接するように取り付けである。

また第１図に図示したように、ベース９にはセンサー４
７ａが、ス）−／パベース２１にはドグ４７ｂが取り付
けられており、モーター１５が回転し、検出ベース９が
上昇してナツト１２が軸受台１３に当たったとき、セン
サー４７ａが作動して、モーター１５への電流を止める
ように構成されている。また、このときフィンガーピン
３６と４４の先端の高さは等しくなるようになっている
。

以上の構成は、第１図の右側半分に関するフィンガーピ
ン３６に関する構成であるが、これと同様なフィンガー
ピン４４に関する構成が左側半分に図示されている。こ
の構成は、ベース９をベース１０に、モーター１５をモ
ーター１６に、プレート１７をプレート１８に、フィン
ガーピン３６をフィンガーピン４４に、シリンダー２７
をシリンダー３０に、センサー３８ａをセンサー３８ｂ
に、センサー４７ａをセンサー４８ａに、ドグ４７ｂを
ドグ４８ｂに、それぞれ置きかえたものに対応する。

さらに、ベース９およびベース１０にはシリンダー３３
が固定され、そのシリシダー３３のピストンロッド３４
にピンベース３５が取り付けられる。ピンベース３５は
、ピンベース３５に固定された軸受２４により、ガイド
３１に沿ってスライドし、ピストンロッド３４が引込む
と、ピンベース３５とストッパ４３が当たるようになっ
ている。そしてこの時、フィンガーピン３６および４４
の先端と、検出ドグ３７が検出ベース１９に接したとき
の検出ドグ３７の下面との間隔がベルト１０１．１本分
の幅に対応するように構成されている。

また、第５図に詳細に図示したように、フィンガーピン
３６および４４がピンベース３５に固定されているガイ
ド３２に沿ってバネ３２ａの付勢力に抗してピンベース
３５に固定されているストッパ４５内に形成された空間
内をスライドするようになっている。なお、フィンガー
ピン３６および４４は、それぞれ製品であるアイドラー
１０３の外径およびプーリー歯車１０２の歯先円の径に
あうようにしである。

また、本発明の組み付け装置では、第１図、第８図に図
示したように、最上端のベルトｌＯ１を保持できるフッ
ク機構が設けられており、ベース９およびベースｌＯに
クレビスを介してシリンダー３９が取り付けられる。フ
ック機構のフック４２は、シリンダー３９のピストンロ
ッド４０に固定されているナックルジヨイント４１によ
り検出ベース１９に設けられたクレビスの中心ピン４６
を中心に回転できるように構成される。そして、ピスト
ンロッド４０がシリンダーエンドまでのびて、フック４
２がフィンガービン３６および４４に近づいたとき、フ
ック４２の先端の上面は検出ドグ３７が検出ベース１９
に接したときの検出ドグ３７の下面との間隔がベルトｌ
Ｏ１の１本分の幅に対応するようになっている。

次に、ベルトｌＯ１のワークの長さのばらつきを吸収す
る構成を、第１図、第６図、第７図を用いて説明する。

プレート１８に固定された取付座６５にシリンダー６６
が固定され、シリンダー６６に固定されたピン６４を中
心に取付板５４がピストン６２および引張りコイルバネ
６３により揺動できるようになっている。ベース５３と
シリンダー５５、ストッパ５３ａ、床板５２で枠型を形
成し、ベース５３が取付板５４に固定されている。

またビニオン５８とアーム５９がシャフト６７に固定さ
れ、シャフト６７はブツシュ６７ａを介して摺動可能の
ようにベース５３と床板５２に取り付けられている。ま
た床板５２にガイド６１が取り付けられ、ビニオン５８
と噛み合うラック５７が、ピストン５６とバネ６０によ
り、床板５２の溝とガイドに沿って摺動し、それにより
ビニオン５８が回り、アーム５９が回転するようになっ
ている。床板５２にはロッド５０が、アーム５９にはロ
ッド５１が取り付けられている。そして、第７図のよう
にロッド５０とロッド５１が最も近づいたときに、ロッ
ド５０とロッド５１のすきまがベルｌ−１０１の厚さよ
り狭くなるようになっている。また、ロッド５０の中心
は、常にフィンガービン３６および４４の中心を結んだ
線上にあるように配置される。

次に、このように構成された本発明の組み付け装置の動
作を説明する。

まず、シリンダー２を作動させ、ピストンロッド２２を
縮めた状態でピストンロッド３４をのばし、フィンガー
ビン３６および４４を突出し、マガジン１００の開口部
１００ａにロボットハンドを挿入する。さらに、ピスト
ンロッド２２をのばし、コマ３、引張りコイルバネ２０
、コマ１４、軸受台１３を介して、ベース９および１０
の間隔を広げると、フィンガービン３６および４４の間
隔が広がり、ベルトが張られる。この時、引張りコイル
バネ２０の付勢力により、ベル）１０１およびマガジン
１００に無理な力がかからないようになっている。

次に、モーター１５および１６に電流を流し、ポールネ
ジ１１を回転させ、プレート１７および１８を下降させ
、ガイド３１およびス）　−／パベース２１で連結され
た検出ベース１９を軸受２３に沿って下降させる。そし
て、第８図に図示されたように、検出ドグ３７が最上部
のベルト１０１に当たり、ガイド２８に沿ってスライド
してセンサ３８ａ、３８ｂにより検出されると、モータ
ー１５．１６への電流が遮断されると同時に、シリンダ
ー２７．３０に流体が供給される。それにより、ブレー
キパッド２６がブレーキディスク２５に接し、ポールネ
ジ１１の回転が止まり、検出ベース１９の移動が停止す
る。

なお、この時モーター１５および１６、シリンダー２７
および３０は互いに別途駆動させれば、ベルト１０１の
寸法がばらついたり、積み重ねたベル）１０１がマガジ
ン上で浮いていたりしても、最上部のベル）１０１の位
置をセンサー３８ａおよび３８ｂでそれぞれ検出して、
その位置で検出ベース１９を止めることができる。

次に、ピストンロッド３４を縮ませ、ピンベース３５を
ストッパ４３に当てれば、フィンガーピン３６および４
４に最上部のベルト１０１が丁度１木桟るようになる。

そして、ピストンロッド４０をのばし、フック４２を中
心ピン４６を中心に回転させ、最上部のベル）１０１の
下側に挿入する。この時の状態が第８図に図示されてい
る。

次に、ピストンロッド２２を縮め、フィンガーピン３６
および４４の間隔を縮めてベル）１０１をたるませてロ
ボットハンド全体を上昇させれば、最上部のベルト１木
のみを取り出すことができる。

続いて、シリンダー２７および３０への流体供給をやめ
、モーター１５および１６に、前述と逆の電流を流し、
ポールネジ１１を回転させ、プレート１７および１８を
上昇させ、ガイド３１およびス）　ｙパベース２１で連
結された検出ベース１９を軸受ｚ３に沿って上昇させる
。そして。

ナツト１２が軸受台１３に当たったときに、ドグ４７ｂ
および４８ｂがセンサー４７ａおよび４８ａを動作させ
、この時モーター１５および１６への電流を止め、シリ
ンダー２７および３０に流体を供給し、フィンガーピン
３６および４４の先端の高さを等しくさせる。

次に、シリンダー５５に流体を供給し、ピストン５６を
突出させ、ラック５７を床板５２の溝およびガイド６１
に沿ってスライドさせ、ラック５７に噛み合うピニオン
５８を回転させる。ピニオン５８はシャフト６７および
アーム５９と固定されているため、アーム５９およびロ
ッド５０゜５１が第６図の位置関係になる０次に、シリ
ンダー６６に流体を供給し、ピストン６２を突出させ、
取付板５４をピン６４を中心に回転させ、ロッド５０お
よび５１がフィンガーピン３６および４４と平行になる
ようにする。この時、１木のみ取り出したベル）　１０
１の一部が、ピン５０と５１の間隙にはいる。それから
、シリンダー６６への流体の供給を止めると、ラック５
７がバネ６０によりピストン５６を引込める方向にスラ
イドする。この時、ラック５７と噛み合うピニオン５８
が回転し、アーム５９も回転し、ベルト１０１とロッド
５０および５１は第３図のような関係になり、フィンガ
ーピン３６および４４の間隔を一定にしても、ベル）１
０１の長さのばらつきを吸収することができる。

次に、ピストンロッド４０を縮め、フック４２を中心ピ
ン４６を中心に回転させ、取り出したベル）１０１の下
側から解除する。この時、前述のように、ベルト１０１
の長さのばらつきをロッド５０および５１で吸収しであ
るので、取り出したベルト１０１は、フィンガーピン３
６および４４にバネ６０で発生した適当な張力によりお
さえられており、フック４２を解除してもベルトｌＯ１
は落下しない。

次に、第５図に示すように、ロボットハンドを組み付け
ようとする製品のプーリー歯車１０２とアイドラ１０３
の上に垂直におろす。この時、アイドラ１０３は、テン
ションレバー１０４に取り付けられ、またテンションレ
バー１０４は／くネ１０５に引張られていて位置が一定
しないため、治具アーム１０５でテンションレバー１０
４を固定しておく、そしてロボットハンドを検出ドグ３
７の下面がフィンガーピン３６および４４の先端と面一
になるまでおろすと、ベルト１０１が検出ドグ３７によ
り、フィンガーピン３６および４４から外され、プーリ
ー歯車１０２およびアイドラー１０３にかけられる。

続いて、シリンダー６６への流体供給を止めると、取付
板５４がバネ６３により、ピストン６２を引込める方向
にピン６４を中心に回転し、同時にベース５３、シリン
ダー５５、ストッパ５３ａ、床板５２で形成された枠型
も回転し、ロッド５０および５１は、第５図の矢印Ａの
方向に回転する。この時、ベル）１０１は、ロッド５０
と５１によりクランプされているので、ベルト１０１も
矢印Ａの方向に動き、プーリー歯車１０２の歯と、ベル
ト１０１の歯を噛み合わせることができる。

続いて、シリンダー５５に再び流体を供給すると、前述
のようにロッド５０および５１が第６図の位置関係にな
り、ベルトｌＯ１へのクランプが解除され、ロボットハ
ンドを上昇させると、ベルト１０１がプーリー歯車１０
２およびアイドラ１０３に残り、第２図のように製品が
完成される。

以上説明した実施例では、ワークであるベルト１０１が
、伸縮性のある歯の無い環状ベルト、例えばゴムベルト
の場合、フィンガーピン３６および４４の間隔を広げた
時にベルトをのばしてベルト自身の弾性で落下しないよ
うにできるので、５０〜６７ａの機構を必要としない。

また、マガジン１００の形状は、単にピンを４本立て、
そのまわりにベルトを積み重ねるような構成にしてもよ
い。また、ストッパベース２１にドグを、ベース９およ
び１０にセンサーを追加し、ベルトが無い位置まで検出
ベース１９が下がった時にセンサーがはいるように設定
し、センサー３８ａおよび３８ｂと同様にモーター１５
および１６を市める等の動作をさせて、異常検出をさせ
ることもできる。また、アーム５９にセンサーを取り付
けると、例えばマガジンｌＯＯの一方に、もう一方のマ
ガジンでの２木目のベルトが最上部に位置するベルトの
交差があった場合。

アーム５９が通常の可動範囲外まで動くので、交差の検
出もできる。

［効　果］ 以上説明したように、本発明によれば、最上部のワーク
を検出する機構を設けたため、ワークの積み重ね方向の
寸法のばらつきやワークの浮き等があっても、ワークの
取り出しを確実にする効果がある。

また、ワークの長さのばらつきを吸収する機構を設け、
それによりワークをクランプし、その機構全体を動かす
という簡単な機構を追加することにより、歯合わせとい
う作業も可能にした。

【図面の簡単な説明】

第１図は軟質環状ワークの組み付けのロボットハンドの
実施例を示す斜視図、第２図は製品の組み付け例を示す
平面図、第３図は組み付け時のワーク状態例を示す平面
断面図、第４図はベルトを張る機構を説明する側面図、
第５図は組み付け時のロボットハンドの一部とワーク及
び製品の状態の例を示す側面断面図、第６図はワークの
長さのばらつきを吸収する機構例を示す平面断面図。 第７図はロッド５０および５１が最も近づいた位置での
側面断面図、第８図はワーク取り出し時のロボットハン
ドのクランプ例を示す側面断面図である。 １１・・・ポールネジ　　１５．１６・・・モーター３
６．４４・・・フィンガーピン ３７・・・検出ドグ　　　４２・・・フック５０．５１
・・・ロッド　１００・・・マガジン１０１・・・ベル
ト 籍付吟の７−り収態、の断面口 第３図 第４図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の軟質環状ワークを垂直方向に積み重ねたワー
   ク貯蔵部内に進退する少なくとも２つのフィンガーピン
   と、 前記フィンガーピンをワーク貯蔵部内に進入させる第１
   の方向と、この方向にほぼ直交する第２の方向に移動さ
   せる手段と、 ワーク貯蔵部の最上部ワークを検出する手段と、 前記検出された最上部ワークを取り出す手段とを設け、 前記フィンガーピンを第１の方向に移動させてワーク貯
   蔵部内に進入させた後、第２の方向に移動してワークを
   外側に引っ張り、前記検出手段で検出された最上部ワー
   クを取り出して組み付け形状及び大きさに合わせて製品
   に組み付けることを特徴とする軟質環状ワークの組み付
   け装置。 ２）前記２つのワーク貯蔵部の最上部ワークを検出する
   手段と、前記検出された最上部ワークを取り出す手段を
   独立して駆動できるようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の軟質環状ワークの組み付け装置
   。 ３）前記ワークの長さのばらつきを吸収する機構を設け
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
   記載の軟質環状ワークの組み付け装置。 ４）前記吸収機構によりワークをクランプし移動させる
   ことにより組み付け製品との整合を行なうようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の軟質環状
   ワークの組み付け装置。