JPS63216645A - 工作物の着脱装置 - 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、フリーフローコンベヤなどの搬送装置によっ
て搬送され、この搬送装置に配設された複数の作業ステ
ーションで行われる組立加工のための自動化ラインに使
用されるパレットジグと、このパレットジグのクランプ
つめによってクランプされる工作物（以下ワークと記す
る）を、前記の自動化ラインの始点に設けられた取付は
ステーションおよび、終点に設けられた取外しステーシ
ョンでワークのクランプ、アンクランプをするクランプ
つめ開閉装置とで構成される工作物の着脱装置に関する
ものである、 〔従来の技術〕 フリーフローコンベヤ方式の自動化ラインは、主として
搬送装置、パレットジグ、複数の作業ステーションに設
けられた作業ユニットから構成され、ラインの始点でパ
レットジグにワークを位置決めして保持し必要に応じて
クランプし、ラインの終点でパレットジグかもワークを
アンクランプして取外し、からになったパレットジグは
ラインの始点に戻して、自動組立を行うようになってい
る。

自動化ラインにおいては、パレットジグは多数個が使用
されるため、個々のパレットジグは構成が簡単で信頼性
が高＜、シかも安価に得られることが望まれる。

パレットジグはワークの位置決め、保持を王とするが、
それだけでなくワークのクランプ、アンクランプをする
ことが必要な場合がある。

前記の説明のように、このようなパレットジグは、何ら
かのワーク固定装置が必要であり、該固定装置の操作は
できれば人手操作を要しない自動化装置が望まれる。

自動化ラインにおいては、第８図に示すようにパレット
ジグ４にワーク７４がワークカイト四によって位置決め
、保持され、クランプつめ８によってクランプされてお
り、搬送装置であるフリーフローコンベヤ２によって搬
送される。

フリーフローコンベヤ２は種々の構造のものがあるが、
第８図に示したものはアタッチメント付きローラチェー
ン７８のアタッチメント８０に回転自在のフリーローラ
８２を設けたもので、図示を省略したものと１対になっ
て駆動されるものである、パレットジグ４は搬送時には
、片側のローラチェシフ８上で少なくとも３個以上のフ
リーローラ８２上に載ってローラチェーン７８と同速度
で搬送され、先行して停止しているパレットジグ４に当
ったり、必要により設けられたストッパに係止されると
停止され、ローラチェーン７８はパレットジグ４を載せ
たままフリーローラ８２が回転して通過していく。

前記の説明のようにフリーフローコンベヤ２は、自由に
パレットジグ４を流して搬送することができ、必要によ
ってパレットジグ４を係止してもフリーフローコンベヤ
２は通過し続け、係止が解除されると貴びパレットジグ
４が搬送されるため、自動化ラインにおいて各作業ステ
ーション間に数個のパレットジグ４をアキュムレイト（
集積）することができ、１個所の作業ステーションにお
ける故障時にも、全ラインを停止することなく柔軟に対
応することができる。

第８図は、作業ステーションでパレットジグ４が位置決
め、固定されている状態を示している。

各作業ステーションにはブラケット８４と、アクナシエ
ータ８６ト、このアクチーエータ８６によりて矢印８８
の方向に駆動されるテーバ部を有するロケータ（イ）と
からなるバレットクランプ装置９２が２組設けられてい
る。

パレットジグ４の前記のロケータ叩の位置には。

ロケータ９０のテーバにはまり合うテーバ孔を有するプ
ッシュ公が設けられており、フリーフローコンベヤ２で
搬送されてきたパレットジグ４は一旦ストツパで係止さ
れて停止し、引続きロケータ匍がプツシ−郡にはまり合
って、ストッパの係止が解除され、さらにロケータ（３
）によってパレットジグ４が押上られてブラケット洞に
強固に当てられることにより、パレットクランプが完了
する。

引続いて組立ユニットによって組Ｖ作業がなされ、それ
が完了するとロケータ９０が引込まれて、パレットジグ
４はフリーフローコンベヤ２上に載り、さらにロケータ
匍がブツシュあから引抜かれた位置になると、再びパレ
ットジグ４はフリーフローコンベヤ２によって搬送され
る。

前記の説明のように、ワーク７４と組立ユニ、トとの間
の位置決めがなされているので、パレットジグ４へのワ
ーク７４の位置決めクランプは、自動組立を行う場合に
重要である。

パレットジグ４にはワーク７４のクランプ、アンクラン
プのためにクランプ機構が設けられており。

該クランプ機構の従来例として （１）カムロック。トグル装置、ねじ装置を使用したも
の （２）エア駆動によるアクチュエータなどを使用したも
の などがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記の従来例においては次のような問題点がある。

（１１カム口ツタ、トグル装置、ねじ装置を使用したも
の によってワークのクランプ、アンクランプを行う場合は
、作業者が直接手による手動操作を行なったり、スパナ
やエアドライバなどの手持工具を使用して操作をするた
めに人手が必要となる。

（２）エア駆動によるアクチュエータなどを使用したも
の によってワークのクランプ、アンクランプを行う場合は
、通常パレットジグ上にエア駆動による直動シリンダ、
回転シリンダ、空圧変換による油圧シリンダなどのアク
チュエータを駆動源として取付け、クランプ機構を作動
させる場合が多い。

この場合には、人手が不要となるものの、パレットジグ
は搬送装置によって移動するので、エア供給のエアホー
スの接続を着脱できるようにしなければならず、またク
ランプ中のワークがゆるまないようにするために空気圧
保持の配慮が必要となったりして、構造が祷雑になる。

本発明は、前記の従来例の問題点を解決して。

（１）操作をするために人手が不要 （２１市販のスクロールチャックを使用して容易に構成
できる構造 のパレットジグとクランプつめ開閉装置とで構成される
ワークの滑脱装置を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

前記の問題点を解決するために、本発明は、工作物をク
ランプするクランプっめを有するチャックと前記チャッ
クを開閉する入力軸を有するチャック開閉アタッチメン
トを備え、搬送装置によって搬送されるパレットに取付
けられるジグと、前記開閉アタッチメントの入力軸に対
して結合あるいは分離自在な出力軸と前記出力軸を駆動
する駆動装置を備え、前記＠送装置の側方に固定された
クランプつめ開閉装置から構成され、前記工作物を前記
チャックに着脱させるようにした。

〔作用〕

パレットジグは、パレット上に設けられたチャックのク
ランプつめによってワークを位置決めしてクランプし、
コンベヤなどの搬送装置によって、自動組立ラインの複
数の作業ステーション間を移Ｍして、谷作業ステーショ
ンにおいてｆＨＷユニットによってワークの自動組文を
行うのに使用される９、 チャック開閉アタッチメントは、個々のパレット毎にパ
レット上に設けら孔たもので、手動または外部の駆動装
置によって駆動されることによって、チャックのクラン
プつめを開閉する。

クランプつめ開閉装置は、コンベヤなどの搬送装置の始
点および終点の作業ステーションに、搬送装置の搬送方
向の側方に設けられたもので、その作業ステーションに
停止したパレットジグのチャック開閉アタッチメントに
備えた入力軸に対して、その出力軸が結合あるいは分離
されることによりチャック開閉アタッチメントのクラン
プつめの開閉を行うようにしたので、パレットジグに取
付けられたワークのクランプ、アンクランプを行うこと
ができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す平面図、第２図は第１図
の側面図である。

フリーフローコンベヤなどの搬送装置２によって移動さ
れて使用されるパレットジグ４には１図示を省略したワ
ークをクランプするチャック６とこのチャック６のクラ
ンプつめ８を開閉するチャック開閉アタッチメント１０
とが設けられ、チャック開閉アタッチメント１０は入力
軸１２を備えている。

搬送装置２の側方にはクランプつめ開閉装置１４が設け
られており、このクランプつめ開閉装置１４には駆動装
置１６とこれによって駆動される出力軸１８が設けられ
ていて、前記の駆動装ｆｔ１６と出力軸１８とは移動装
置加によって、矢印ｎの方向すなわちチャック開閉アタ
ッチメント１０の入力軸１２に対して結合あるいは分離
する方向に移動できるようになっている。

移動装置加によりて出力軸１８が正の方向に移動され、
入力軸１２と連結されることによって、入力軸１２を駆
動装置１６によって駆動して、チャック６のクランプつ
め８の開閉を行うようにしたので、パレットジグ４に取
付けられたワークのクランプ。

アンクランプを行うことができる。

前記のクランプ、アンクランプが終ると、移動装置加に
よって出力軸１８が負の方向に移動して、入力軸１２と
の連結が解除された図示した状態となり、パレットジグ
４は搬送装置２によって搬送される。

第３図は第１図に示すパレットジグ４の詳細を示す平面
図、第４図は右半部に第３図のＡ−Ａ断面を示した第３
図の側面図、第５図は第４図の右半部の拡大断面図であ
る。

パレットジグ４のチャック６としては公知の構造の市販
のスクロールチャック６が取付けられており、該スクロ
ールチャック６は放射状に設けられたＴ溝を同期して移
動して開閉される３個のクランプつめ８を備え、パレッ
トジグ４に設けられたつめストッパあに当たるまで開く
ことができる。

またパレットジグ４には相互に衝突したときの衝撃を緩
和するゴムダンパｎと、第８図に示したロケータ匍がは
まり合う２個のプツシ−四が設けられている。

スクロールチャック６には、ワーク７４が上方より搬入
されたとき、ワーク７４を安定して位置決めして保持す
る複数個のワークガイド四が設けられている。

公知の構造のスクロールチャック６は第５図に示すよう
に、渦巻き溝を有するスクロール板間が大かさ歯車３２
と一体となり１本体内に回転自在に取付けられ、クラン
プつめ８には前記のスクロール板Ｉの渦巻き溝にかみ合
う溝あが設けられてかみ合っており、大かさ歯車３２と
かみ合い回転自在に設けられた小かさ歯車あには四角穴
あが設けられている。

スクロールチャック６の一般的な使用法は、工作機械の
主軸端に取付けるなどしたスクロールチャック６の四角
穴あに、この四角孔あにはまり合う四角棒状の先端部を
有するチャックハンドルを挿入して回転させると、小か
さ歯車あが回転され、これとかみ合う大かさ歯車３２と
一体となったスクロール板３（＋が回転されるため、ス
クロールチャック６に放射状に設けられたＴ溝に案内さ
れ、スクロール板よ）の渦巻き溝にかみ合っている３個
のクランプつめ８が、チャックハンドルの正負の回転に
よって同期して移動して開閉されることになり、ワーク
のクランプ、アンクランプができる。

ワークが円柱状のものであるときは、スクロールチャッ
クの軸心４０にワークの軸心をクランプによって自動的
に心合わせすることができる。

第５図に示すように、パレットジグ４にはチャック開閉
アタッチメントｌＯが設けられている。このチャック開
閉アタッチメント１０は一端部がスクロールチャック６
の四角穴あにはめ合わされ、軸受４２によって回転自在
に支持されたチャック開閉軸４４と、このチャック開閉
軸４４の他端部に設けられたトルクリミタ４６を介して
一端部４８が連結され。

軸受間によって回転自在に支持され他端部にスリフリ。

十字穴、六角穴などの形状のトルク連結部５２を備えた
入力軸１２とによって構成されている。

入力軸１２が正負の方向に回転されると、トルクＩＪ　
ミタ柘を介して所望の設定トルクでチャック開閉軸４４
が回転され、スクロールチャック６のクランプつめ８が
開閉される。

第６図は第１図に示すクランプつめ開閉装置１４の詳細
を示す平面図、第７図は第６図のＢ−Ｂ断面図を含む第
６図の側面図である。

クランプつめ開閉装置１４は、ベースシ上に設けられた
、出力軸１８を駆動する駆動装置１６と、この駆動装置
１６を矢印ｎの方向に移動する移動装置加とから成って
いる。

ベースＭに設けられた一対の軸受箱５６には、直線運動
軸受５８が設けられ、この直線運動軸受あによって〃イ
ド軸（イ）が移動自在に支持されており。

この１対のガイド軸印の両端部はＡ側板６２とＢ側板６
４によって連結されている。

ベース馴に設けられたエアシリンダなどの直動アクチュ
エータ６の出力端がジヨイント１によってＡ側板６２に
連結されており、直動アクチーエータ６６を駆動源とし
て、Ａ側板６２上に設けられた駆動装置１６を矢印ｎの
方向に移動する移動装置加を構成している。

ら９ 出力軸１８を軸受管によって回転自在に支持する１軸受
箱７２がＡ側板６２に設けられている。出力軸１８の一
端部は、チャック開閉アタッチメント１０の入力軸１２
のトルク連結部５２のスリフリ。十字穴、六角穴などの
形状にはまり合う形状に成形された、ドライバ６８とな
っている。

出力軸１８のドライバ關の近傍に従動歯車７０が固定さ
れ、Ａ　９１１１板６２に取付けられたエア駆動などの
回転アクチュエータ７２の出力軸に設けられた駆動歯車
７４が前記の従動歯車７０にかみ合っている。

前記の出力軸１８．　　Ａ１１ｌｌｌ板６２．回転アク
チュエータ７２などによって出力軸１８を駆動する駆動
装置１６を構成している。

前記の説明のように構成されたクランプつめ開閉装置１
４は、搬送装置２の側方に設けられる。すなわち絹Ｖラ
インの搬送装置２の始点の作業ステーションに設けられ
て、パレットジグ４にワーク７４を搬入しクランプする
取付はステーションを、搬送装置２の終点の作業ステー
ションに設けられて、パレットジグ４からワークをアン
クランプする取外しステーションを構成する。

本発明によるフリーフローコンベヤ方式の自動組立ライ
ンなどの自動化ラインは、搬送装置であるフリーフロー
コンベヤ２の始点と終点に前記に説明したクランプつめ
開閉装置１４が設けられて、取付はステーション、取外
しステーションを構成している。

フリーフローコンベヤ２は始点と終点の間に等間隔に所
望の数の作業ステーションが、それぞれの作業ユニット
を備えて配置されており、取付はステーション、取外し
ステーション、各作業ステーションでは〔従来の技術〕
で説明した、第８図に示すよ６にパレットジグ４がパレ
ットクランプ装置９２で位置沖めクランプされるよ６に
なっている。

自動化ラインでの作業進行についてつぎに説明する。

（１１ワーク７４が取外されチャック６のクランプつめ
８が険１かれたからのパレットジグ４が、フリーフロー
コンベヤ２によって取付ケスチージョンに搬込され、ス
ト、バで一旦係止されて停止し、バレウトクランブ装置
９２により位置決めクランプされ、ストッパの係止が解
除される。

（２しくレットジグ４のスクロールチャック６に、ワー
ク７４が上方より搬入され、複数個のワークガイド四で
位置決めして保持する。このワーク７４の搬入は人手で
行われたり、一層自動化された自動化ラインではロボッ
トなどの荷役装置で行われる。

（３１クランプつめ開閉装置１４が起動し、移動装置加
が駆動装置１６を、チャック開閉アタッチメント１０の
入力１ｌ１１１２に対して正の方向に移動して接近させ
る。

（４１人入力軸２のトルク連結部５２に、低速回転しな
がら接近してきた出力軸１８のドライバー６８が連結し
、移動装置かはこの位置に停止する。

（５）駆動装置１６が正規の正回転をする。出力軸１８
→入力軸１２→トルクリミタ４６→チヤツク開閉軸４４
→四角穴あ→小かさ歯車３６→大かさ歯車３２とスクロ
ール板（９）と動力が伝達され、スクロール板３０の渦
巻き溝にかみ合っている３個のクランプつめ８が閉じら
れ、ワーク７４をクランプする。

（６１ワーク７４のクランプが完了すると、トルクリミ
タ４６が滑って伝動トルクを所望の設定トルク以内に制
限し、ワーク７４に過大なりランブカが掛かるのを防止
している。

（７１図示を省略した、駆動装ｆｌ１６に設けられたト
ルク計測機構またはタイマ限時により、ワーク７４のク
ランプ光子を検知して、駆動装置１６が停止する。

（８１移動装置顆が駆動装ｆｉｉ１６を負の方向に移動
させて停止し、取付はステーションでの取付は作業を完
了する。

（９１パレツトクランプ装置９２による位置決めクラン
プが解除され、ワーク７４をクランプしたパレットジグ
４はフリーフローコンベヤ２上に載って第１の作業ステ
ーションに搬送され、同時に前記の（１）に説明したよ
うに、からのパレットジグ４が取付はステーションに搬
送され、各ステーションに設けられたストッパで一旦係
止されて停止し、パレ、トクランブ９２により位置決め
クランプされ、ストッパの係止が解除される。

ａＯ取付はステージ目ンでは、前記の（１１から１９１
の説明のようにクランプ作業が反復され、第１の作業ス
テーションでは組立ユニットによる組ｙ作業がなされる
。以下同様にしてパレットジグ４は各作業ステーション
に搬送されて組立作業がなされ、組立作業が構成すると
取外しステーションに搬送される。

（ｌｌ１ｍ立てを完了したパレットジグ４が取外しステ
ーションに搬送され、ストッパで一旦係止されて停止し
、パレットクランプ装置９２により位置α２クランプと
逆の順序にアンクランプが行われる。

の入力軸１２に対して正の方向に移動して接近させる。

（１３人入力軸２のトルク連結部５２に、低速回転しな
がら接近してきた出力軸１８のドライバー６８が連結し
、移動装置頒はこの位置に停止する。

（１４駆動装置１６が正規の逆回転をする。出力軸１８
→入力軸１２→トルクリミタ４６→チヤツク開閉軸４４
→四角穴あ→小かさ歯車Ｉ→大かさ歯車３２とスクロー
ル板側と動力が伝達され、スクロール板側の渦巻き溝に
かみ合っている３個のクランプつめ８が開かれ、ワーク
７４をアンクランプする。トルク計測機構またはタイマ
限時により、ワーク７４のアンクランプ完了を検知して
駆動装置１６が停止する。

α５完成したワーク７４が人手またはロボットで搬出さ
れる。移動装置加が駆動装置１６を負の方向に移動させ
て停止し、取外しステーションでの取外し作業を完了す
る。

１ｅハレ、トクランプ装置９２による位置決めクランプ
が解除され、クランプつめ８が開かれたからのパレット
ジグ４は、別途設けられた搬送装置や搬送手段によって
、搬送装置２の始点である取付はステーション側に返送
される。

以下同様にして、自動化ラインによる作業が反復されて
、自動組立でか実施される。

本発明においては、市販のスクロールチャックとチャッ
ク開閉アタッチメントとをパレット上に備えてパレット
ジグを構成し、これをフリーフローコンベヤの１１１１
１方に設けられたクランプつめ開閉装置によって駆動し
て、ワークのクランプ、アンクランプを行うようにした
ので、パレットジグは従来例のように操作エアのエアホ
ース着脱装置が不要で構造が簡単で、容易に安価に構成
でき、さらにクランプ中のワークがゆるむことがなく信
頼性が高いため、自動化ラインで多数個使用されるパレ
ットジグとして好適なものが得られる。

／　９１’　１ 〔発明の効果〕 本発明は、ワークを取付けてクランプする市販のスクロ
ールチャックと、チャック開閉アタッチメントとをパレ
ット上に備えてパレットジグを構成し、フリーフローコ
ンベヤの側方に設けられたクランプつめ開閉装置によっ
てワークのクランプ。

アンクランプを行わせるようにしたので、操作をするた
めの人手が不要となり、市販のスクロールチャックを使
用した容易に安価に構成できるパレットジグと、クラン
プつめ開閉装置とで構成されるワークの着脱装置を提供
することができる。

フリーフローコンベヤの一方に設けられたクランプつめ
開閉装置によって駆動して、パレットジグのクランプ、
アンクランプを行うため、従来例のパレットジグにおけ
る駆動用のエア供給のためのエアホースの接続を着脱で
きるようにする必要もなく、またスクロールチャックで
ワークをクランプしているので、クランプ中のワークが
ゆるむことがなく、従来例のように空気圧保存のための
配慮が不要であって構造が簡単であり、信頼性が高い装
置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す平面図、第２図は第１図
の側面図、第３図は第１図に示すパレットジグの詳細を
示す平面図、第４図は右半部に第３図のＡ−Ａ断面を示
した第３図の側面図、第５図は第４図の右手部の拡大図
、第６図は第１図に示すクランプつめ開閉装置の詳細を
示す平面図。 第７図は第６図のＢ−Ｂ断面を含む第６図の側面図、第
８図はワークのクランプ状態とパレットクランプの状態
を示す一部断面の側面図である。 ２・・・搬ａ装置（フリーフローコンベヤ）％４・・・
パレットジグ、６・・・チャック（スクロールチャック
）、８・・・クランプつめ、１０・・・チャック開閉ア
タッチメント、１２・・・入力軸、１４・・・クランプ
つめ開閉装置、１６・・・駆動装置％１８・・・出力軸
、２＋）・・・移動装置、４４・・・チャック開閉軸、
４６・・・トルクリミタ、５２・・・トルク連結部、７
４・・・工作物（ワーク）。 第６図 ハ１ｆ １１閏日、’ｆ６３−２１６６４５　　（９）□ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）工作物をクランプするクランプつめを有するチャッ
   クと前記チャックを開閉する入力軸を有するチャック開
   閉アタッチメントを備え、搬送装置によって搬送される
   パレットに取付けられるパレットジグと、前記開閉アタ
   ッチメントの入力軸に対して結合あるいは分離自在な出
   力軸と前記出力軸を駆動する駆動装置を備え、前記搬送
   装置の側方に固定されたクランプつめ開閉装置から構成
   され、前記工作物を前記チャックに着脱させることを特
   徴とする工作物の着脱装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、チャッ
   ク開閉アタッチメントは、その一端部がチャックのつめ
   開閉の駆動連結の四角穴にはめ合わされ回転自在に支持
   されたチャック開閉軸と、このチャック開閉軸の他端部
   に設けられたトルクリミタを介してその一端部が連結さ
   れ回転自在に支持され他端部にトルク連結部を備えた入
   力軸とを設けて構成されることを特徴とする工作物の着
   脱装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、クラン
   プつめ開閉装置は、搬送装置の始点と終点の側方に設け
   られ、前記の出力軸を回転駆動するアクチュエータを設
   けた駆動装置と、この駆動装置を前記のチャック開閉ア
   タッチメントの入力軸に対して結合あるいは分離する方
   向に移動させる移動装置とを設けて構成されることを特
   徴とする工作物の着脱装置。