JPS6337155Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、プツシユナツト等の環状板体を組付
相手部材に自動的に挿入するための装置に関す
る。

プツシユナツトは、環状板体であり、組付相手
部材例えばシヤフトに挿入され、内径部分の係止
爪をシヤフトに弾力的に係止させることにより、
各種の部品をシヤフトに抜け止め状態で固定する
のに用いられる。現在、このプツシユナツトの挿
入取付け作業は、プツシユナツトを手で１個ずつ
摘み取り、シヤフトの端部に供給し、これを上方
からエアドライバーにより回転させながら、手で
所定の位置まで押し込むことにより行なわれてい
る。この作業では、プツシユナツトを１個ずつ手
作業で供給するため、時間がかかり、しかもエア
ドライバーを用いて押し込むため、作業者が疲れ
やすく、さらに手で押し込むために、プツシユナ
ツトがシヤフトの端面に対して必ずしも平行とな
らず、斜め当り状態となつてがたが出やすい状態
となつている。

一方、実開昭56−89428号の考案は、スパナヘ
ツドの進退運動によつて、ナツトを組付け対象の
位置に供給することを示しているが、そのナツト
は、別の駆動手段によつて所定の位置に送り込ま
れる構造となつている。したがつて、上記の考案
では、ナツトの供給と送り出し動作との機械的な
同期がとれず、また駆動源が複数となるため、１
つの移動部材でナツトの受け取りや供給動作を行
うことは不可能となる。

また、実開昭53−128984号の考案は、送り板の
往復運動で、部品の取り出しおよび供給動作を行
つているが、この送り板の駆動源は、部品を所定
の位置に圧入するための駆動源となつておらず、
その圧入手段に起動の契機を与えるだけである。
しかも、その装置では、部品を取り出して供給し
た後に、圧入動作が行われるため、圧入動作中に
次の部品の取り出しが不可能である。この結果、
供給動作と供給動作とが正確に連動せず、誤動作
が起きやすい状態にある。

したがつて、本考案の目的は、１つの駆動源で
プツシユナツト等の取り出しおよび圧入動作を機
械的に完全な同期状態で行えるようにし、また部
品の挿入動作を駆動源の起動初期の状態とし、挿
入動作中に次のプツシユナツト等を取り出して所
定の位置に供給できるようにすることである。

上記目的のもとに本考案は、プツシユナツト等
を供給マガジンに積層状態で貯留しておき、下方
のエスケーププレートの往復運動により、プツシ
ユナツトを積層状態の端部から１個ずつ取り出
し、これを挿入ジグの進退運動により、ワークガ
イドで案内しながら、組付相手部材に押し込むよ
うにしている。なお、本考案の自動挿入装置は、
産業用ロボツトのアーム先端部分に取付けられ、
アームの運動と同期して、プツシユナツト等の挿
入作業を自動的に進めるのに、特に有効である。

以下、本考案を図に示す一実施例にもとづいて
具体的に説明する。

本考案のプツシユナツト等の自動挿入装置１
は、第１図ないし第３図に示すように、フレーム
２を構造上の主要部として構成してあり、このフ
レーム２は、連結体３により、例えば多関節型産
業用ロボツトの先端のアーム４の端面に取付けら
れている。

そしてフレーム２は、下底部分で底板５ととも
に角溝状の案内溝６を水平方向に形成し、この部
分でエスケーププレート７を水平方向に摺動自在
に保持している。このエスケーププレート７は、
第４図に示すように、長方形の板状で、そのほぼ
中心位置に段状窪みのワーク受け部８およびこれ
につながるだるま孔状のにげ部９を形成し、かつ
一端で係合ピン１０を備えている。なお上記底板
５は、ほぼ中央位置で挿入孔１１を形成し、この
部分で上記にげ部９に連通できる状態となつてい
る。

また上記フレーム２の上端に上板１２が取付け
られており、この上板１２およびフレーム２は、
ワーク受け部８の移動域一端に臨む位置で、例え
ばロータリ式の供給マガジン１３を回転自在に支
持している。すなわち供給マガジン１３は、垂直
方向の軸１４により、フレーム２の下部および上
板１２に対し、回転自在に支持されており、その
外周の四等配位置でワーク収納部１５を形成して
いる。このワーク収納部１５は、外周面で開口し
ており、下方で供給孔１６を、また上方でかぎ孔
状のガイド受け１７をそれぞれ形成し、内部でワ
ークホルダー１８を抜け止めねじ１９により、抜
け止め状態で保持している。このワークホルダー
１８は、第５図に示すように、ホルダー本体２０
の下端に、ガイドピン２１を固定するとともに、
上記ホルダー本体２０のスプリング受け２２とガ
イドピン２１に挿入した押え金２３との間に、押
えスプリング２４を介在させて構成してある。ホ
ルダー本体２０は、中間部にガイド受け１７の開
口溝２５を通過できる小径の首部２６および抜け
止めねじ１９と対応する環状の位置決め溝２７を
備えており、ワーク収納部１５に対し側方から着
脱自在に取付けられる。なお、供給マガジン１３
は、第７図に示すように、下面の四等配位置の回
転位置決め溝５２とフレーム２の上面に取付けら
れた１個のスチールボール５５との嵌まり合いに
より、90度回転ごとに、位置決め状態で停止す
る。上記スチールボール５５は、これとねじ５３
との間に挿入されたコイルばね５４によつて、常
時上向きに付勢されている。

また上記フレーム２と上板１２との間に垂直方
向のスライドガイド２８が固定されている。この
スライドガイド２８は、昇降ブロツク２９をスラ
イド軸受３０により、上昇および下降方向に摺動
自在に支持している。この昇降ブロツク２９は、
一方の側面で段状の押圧部３２，３３を備えたカ
ム板３１を固定しており、また他端の下方部分で
挿入ジグ３４を保持している。この挿入ジグ３４
は、筒状体であり、その内部でワークガイド３５
を付勢用のばね３６により進出方向すなわち下向
きに付勢した状態で保持し、かつその下端部分で
押圧面３７を形成している。また上板１２に駆動
手段としてのエアシリンダ３８が下向きに取付け
られており、そのピストンロツド３９は、昇降ブ
ロツク２９に固定されている。したがつて昇降ブ
ロツク２９は、スライドガイド２８に案内され
て、エアシリンダ３８の動きにより、上下方向の
往復運動をする。なおこの昇降ブロツク２９の下
降限は、その下面に取付けたストツパ４０とフレ
ーム２の下底上面に取付けられた度当り４１によ
つて規制されている。

さらにフレーム２に水平方向の支軸４２が取付
けられている。この支軸４２は、２枚のカムレバ
ー４３，４４を回動自在に支持している。一方の
カムレバー４３は、引きスプリング４５により時
計方向に付勢されており、下端の係合片４６によ
り係合ピン１０に当接し、エスケーププレート７
を常に後退位置すなわち第３図上左位置に引き寄
せている。また他方のカムレバー４４は、当接面
４７で係合ピン１０に対応している。これらのカ
ムレバー４３，４４は、肩部の接触面４８，４９
でそれぞれカム板３１の押圧部３２，３３に対応
している。ここでカム板３１および２枚のカムレ
バー４３，４４は、タイミング差送り手段を構成
している。

次に上記自動挿入装置１の一連の動作を説明す
る。まず、ワークすなわちプツシユナツト５０
は、取り外し状態のワークホルダー１８に対し、
押え金２３を引き上げて、押えスプリング２４を
たわませながら、ガイドピン２１に150枚程度順
次積層状態で挿入される。この積層状態で、ワー
クホルダー１８は、供給マガジン１３のワーク収
納部１５に、その外周側の開口面から挿入され
る。その挿入は、開口溝２５の部分からワークホ
ルダー１８の首部２６を水平移動させて入れた
後、ワークホルダー１８を下方へ引き下げ、ガイ
ド受け１７の上に首部２６を乗せてから、抜け止
めねじ１９の先端を位置決め溝２７に押し当てる
ことにより行なう。このようにすると、一番下の
プツシユナツト５０は、供給孔１６の位置にあつ
て、押えスプリング２４に付勢されて、後退位置
にあるエスケーププレート７の上面に当接してい
る。この状態で、エアシリンダ３８のピストンロ
ツド３９が進出すると、昇降ブロツク２９が下降
するため、カム板３１は、最初に押圧部３２をカ
ムレバー４３の接触面４８に当接させて、カムレ
バー４３を反時計方向に回動させてから、押圧部
３３を他のカムレバー４４の接触面４９に押し当
て、同様に反時計方向に回動させる。このときカ
ムレバー４４は、当接面４７で係合ピン１０を押
し、エスケーププレート７を図面上右方向に移動
させるため、エスケーププレート７は、移動域の
一端すなわち右端側で、ワーク受け部８を供給孔
１６の位置に臨ませ、そのワーク受け部８で一番
下の１枚のプツシユナツト５０を受け取る。この
ときの移動量は、係合ピン１０が先行の係合片４
６に当接することによつて規制されるが、この規
制手段は、フレーム２の案内溝６にストツパを設
けて構成してもよい。その後、エアシリンダ３８
のピストンロツド３９が上昇するため、カムレバ
ー４３は、引きスプリング４５に引かれて、時計
方向に回動し、係合片４６と係合ピン１０との係
り合いにより、エスケーププレート７および他の
カムレバー４４を図面上左方向に移動させ、第３
図の待機位置まで移動させる。このようにして後
の連続挿入の準備が完了する。なおこの過程で、
挿入ジグ３４およびワークガイド３５が上下運動
をするが、これらは、エスケーププレート７に対
し、にげ部９の部分で交差するため、それらの運
動は、互いに干渉しない。このようにして、エス
ケーププレート７は、そのワーク受け部８で１枚
のプツシユナツト５０を保持し、その後の挿入動
作を待機する。

一方、組付相手部材例えばシヤフト５１は、挿
入孔１１の下方で、ワークガイド３５と同じ軸線
上に位置している。この状態で、エアシリンダ３
８が、そのピストンロツド３９を進出させ、昇降
ブロツク２９を下降させると、ワークガイド３５
は、ワーク受け部８の位置でのプツシユナツト５
０に挿入され、それを貫通しながら下降する。昇
降ブロツク２９の初期の下降位置で、まずカム板
３１の押圧部３２は、カムレバー４３の接触面４
８に接触しながら滑り、引きスプリング４５の付
勢力に打ち勝つて、カムレバー４３を反時計方向
に回動させる。このとき係合片４６は、係合ピン
１０から離れるだけであるから、エスケーププレ
ート７は、待機位置に停止したままとなつてい
る。その後、カム板３１の押圧部３３がカムレバ
ー４４の接触面４９に当つて、カムレバー４４を
反時計方向に回動させるため、エスケーププレー
ト７は、右方向に移動する。このようにエスケー
ププレート７の移動開始時点は、挿入ジグ３４の
下降より遅れ、時間差をもつている。この移動時
に、プツシユナツト５０は、ワークガイド３５に
よつて保持されているから、ワーク受け部８の上
面を滑り、その位置に取り残こされる。この間の
下降によつて、ワークガイド３５は、プツシユナ
ツト５０を貫通状態で保持したまま、エスケープ
プレート７のにげ部９および底板５の挿入孔１１
の部分を通つて、シヤフト５１の上端面に当接す
る。この間にプツシユナツト５０は、ワークガイ
ド３５にそつて落下するが、既にワークガイド３
５とシヤフト５１が両者の端部で連結状態となつ
ているから、それらに拘束されて抜け落ちること
はない。さらに昇降ブロツク２９が下降する過程
で、挿入ジグ３４は、その押圧面３７でプツシユ
ナツト５０を弾性変形させながらシヤフト５１の
所定の位置まで押し込む。このようにしてプツシ
ユナツト５０は、ワーク受け部８からシヤフト５
１に挿入される。なお押圧時に、ワークガイド３
５は、ばね３６に抗して後退し、挿入ジグ３４の
内部に入り込む。

この挿入動作の途中で、エスケーププレート７
は、そのワーク受け部８を前記と同様に、供給孔
１６の位置に臨ませ、そこであらたな一番下のプ
ツシユナツト５０を１枚だけ受け取つて、次の動
作を待機する。

この押圧動作の後に、エアシリンダ３８は、そ
のピストンロツド３９により、昇降ブロツク２９
を引き上げ、挿入ジグ３４の上昇運動に続いて、
ワークガイド３５をにげ部９を通つてエスケープ
プレート７の上方まで移動させる。この後つまり
時間差をおいて、カム板３１の押圧部３３がカム
レバー４４の接触面４９から離れるため、カムレ
バー４３は、引きスプリング４５によつてカム板
３１の動きと同調しながら時計方向に回動し、エ
スケーププレート７を引き戻す。このようにし
て、エスケーププレート７は、再び１個のプツシ
ユナツト５０を保持した状態で、後退位置つまり
待機位置に戻り次の動作に備える。このようにエ
スケーププレート７の後退運動は、挿入ジグ３４
およびワークガイド３５の上昇運動とタイミング
をずらして行なわれるから、両者の運動は、相互
に干渉しないことになる。

さて、エスケーププレート７の供給位置でのプ
ツシユナツト５０が無くなると、供給マガジン１
３は、90度だけ回転し、新たなワークホルダー１
８を供給位置に移動させ、そこで再びプツシユナ
ツト５０を供給する。この供給マガジン１３の回
転は、アーム４の先端を一定の位置へ旋回移動さ
せ、ワークガイド１８の頭部を図示しない定位置
のストツパに当接させ、それにより軸１４を中心
として、供給マガジン１３を90度だけ回転させ
る。このときの回転位置決めは、スチールボール
５５と回転位置決め溝５２との嵌り合いにより行
なわれる。この供給マガジン１３は、多数用意さ
れており、その交換は、図示しないスイツチによ
るプツシユナツト５０の有無の検出またはプリセ
ツトカウンタなどの指示によつて行なわれる。

なお上記実施例は、供給マガジン１３をロータ
リー式として構成してあるが、これはエスケープ
プレート７と直交する直線型式のものでもよく、
しかもワークガイド１８は、１本であつてもよ
い。またカム板３１およびカムレバー４３，４４
は、タイミング差送り手段を構成しているが、こ
のタイミング差送り手段は、カムレバー４３，４
４を用いないで直動式カム機構で構成してもよ
い。さらにエアシリンダ３８は、タイミング差送
り手段の駆動源であるが、この駆動手段は、他の
駆動源例えばモータとクランク機構などを用いて
構成することもできる。また図示の実施例は、一
例として産業用ロボツトのアーム４の先端に取付
けられているが、この自動挿入装置１は、単独で
定位置に取付けることも可能である。さらに挿入
対象は、プツシユナツト５０に限らず、環状体例
えばワツシヤーなどの挿入にも応用できる。

本考案によれば、下記の効果が得られる。

まず、１つの駆動源の直線運動が直接挿入ジグ
に伝達され、また同時にタイミング差送り手段を
介して挿入ジグと交差する方向のエスケーププレ
ートにも与えられるため、挿入動作とプツシユナ
ツト等の取り出し供給動作とが機械的に確実に同
期し、一連の順次動作に誤動作がなくなる。

また、駆動源の初期の動きで、圧入動作が行わ
れ、静止状態のプツシユナツト等に対してワーク
カイド３５が突入するため、移動中にプツシユナ
ツトを挿入する形式のもの、例えば前掲の実開昭
53−128984号の装置に比較して、挿入外れがな
く、確実な挿入が可能となる。

さらに、エスケーププレートに逃げ部が移動方
向で移動域よりも長く形成されており、このエス
ケーププレートと挿入ジグとが交差できるため、
圧入動作中にエスケーププレートが次に挿入すべ
きプツシユナツト等を取りにいけるため、駆動源
の動きが２つの動作に並行して有効に利用でき、
また一連の動作が短時間に行える。さらにこの装
置が産業用ロボツトと組合わせて用いられると、
産業用ロボツトの作業範囲が拡大され、産業用ロ
ボツトの多機能化が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るプツシユナツト等の自動
挿入装置の一部破断側面図、第２図は同装置の一
部破断平面図、第３図は同装置の異なる断面位置
での断面図、第４図はエスケーププレートの平面
図、第５図はワークホルダーの側面図、第６図は
カム板の平面図、第７図は供給マガジンの位置決
め部分の断面図である。 １……自動挿入装置、２……フレーム、７……
エスケーププレート、８……ワーク受け部、９…
…にげ部、１３……供給マガジン、１８……ワー
クホルダー、２９……昇降ブロツク、３１……タ
イミング差送り手段の一部としてのカム板、３
２，３３……押圧部、３４……挿入ジグ、３５…
…ワークガイド、３６……ばね、３８……駆動手
段としてのエアシリンダ、４３，４４……タイミ
ング差送り手段の一部としてのカムレバー、４５
……引きスプリング、５０……プツシユナツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 移動域で往復移動可能で、ワーク受け部および
   このワーク受け部に連なり移動域よりも長い長さ
   でプツシユナツト等の通過可能なにげ部を有する
   エスケーププレートと、このエスケーププレート
   のワーク受け部の移動域前進端上に臨むプツシユ
   ナツト等の供給マガジンと、上記移動域に渡つて
   上記ワーク受け部およびにげ部に対して貫通自在
   に離間対向する挿入ジグと、この挿入ジグの先端
   にばねにより進出方向に付勢され後退自在のワー
   クガイドと、上記挿入ジグを進退方向に移動させ
   る駆動手段と、この駆動手段の動きにより上記挿
   入ジグの進出途中から上記エスケーププレートを
   前進方向に移動させ当該挿入ジグの復帰に合わせ
   て上記エスケーププレートを戻すタイミング差送
   り手段とを具備することを特徴とするプツシユナ
   ツト等の自動挿入装置。