JPS6350134B2 - - Google Patents

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ツトの作業
アームの先端に付設する締付ユニツトに関する。

最近、この種の汎用性に富んだ産業用ロボツト
が注目を集めるようになつているが、産業用ロボ
ツトの利用が増大するに従つ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
ニツトの開発が要望されている。中でも、ボル
ト、ナツト等の部品の締付作業を行う締付ユニツ
トは組立作業にあつては重要な役割を担つている
が、前記部品をドライバビツトの下方に自動供給
してこれを螺入する締付ユニツトとしては第６図
に示すように開閉自在に配置されたチヤツク爪５
１を備え、このチヤツク爪５１の先端を当接する
ようにばね５２により付勢し、このチヤツク爪５
１に部品を係止する穴５３を設けたものがあるに
過ぎない。この締付ユニツトではチヤツク爪５１
の先端が所定位置まで下降し、その後ドライバビ
ツト５４の下降時にドライバビツト５４が部品を
押圧し、これに伴つて部品がチヤツク爪５１を押
広げてチヤツク爪５１から離脱するように構成さ
れている。そのため、部品の締付位置によつては
チヤツク爪５１が相手物に接近することができな
いことがあつて、ドライバビツト５４の先端に部
品を保持して所定の締付位置まで部品を運搬する
必要がある場合にはドライバビツト５４と部品と
がうまく嵌合していなくてもドライバビツト５４
が部品を押圧して部品をチヤツク爪５１から離脱
させてしまい、部品がドライバビツト５４から脱
落することがあつて、確実な締付作業を行うこと
ができない等の欠点が生じている。

この欠点を除去する装置として、特開昭57−
54039号公報に記載の自動ねじ締め装置がある。
この装置は第７図に示すようにドライバビツト５
４とこれが貫通して移動自在に配置されたチヤツ
ク本体１５とを有している。このチヤツク本体１
５には一対のチヤツク爪５１が回動自在に取付け
られ、しかもその先端は開くようにばね５２によ
り付勢されている。前記チヤツク爪５１は大径部
とその上部に位置する小径部とでなる外形状をな
しており、このチヤツク爪５１の周囲に大径部と
嵌合してその先端を閉じるように阻止板５５が配
置され、この阻止板５５が所定位置で停止して
後、チヤツク爪５１がドライバビツト５４ととも
にさらに下降可能に構成されている。この装置で
は、阻止板５５は所定位置に達するまではチヤツ
ク爪５１の回動を阻止し、チヤツク爪５１の大径
部が阻止板５５から離れて小径部が阻止板５５内
に位置するとチヤツク爪５１は回動してねじがチ
ヤツク爪５１から離脱することができる。しかし
ながら、この装置では、チヤツク爪５１が阻止板
５５に対して所定量下降すると、チヤツク爪５１
が開く構成であるので、ドライバビツト５４の先
端がねじの頭部に嵌合せずにこのねじを押下げる
だけでも、チヤツク爪５１が下降してチヤツク爪
５１が開いてしまい、この時にねじがドライバビ
ツト５４から落下することがあり、この装置でも
100％確実に締付け作業を開始することができな
い等の欠点が生じている。

本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、
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は産業用ロボツト（図示せ
ず）のアーム（図示せず）の先端に付設する締付
ユニツトであり、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
ロツド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には直接機
構８を介して駆動工具のボツクスビツト９が連接
されており、その先端に所望ボルト１０又はナツ
ト１１に嵌合する六角穴１２及びこれに連通する
縦穴１３が穿設されている。又、このボツクスビ
ツト９の先端には前記六角穴１２内に突出して引
込み自在のボール１４が３個配置されている。し
かも、ボツクスビツト９は本体２を貫通して配置
されている。

一方、前記本体２にはチヤツク本体１５が固定
されており、このチヤツク本体１５に前記ボツク
スビツト９が貫通して移動自在に構成されてい
る。前記チヤツク本体１５はその両側面に突部１
６を有し、その下部に一対の第１チヤツク爪１７
が回動自在に取付けられている。この第１チヤツ
ク爪１７の先端はチヤツク本体１５の中心を囲ん
で互い当接し、前記ボツクスビツト９の移動路を
塞ぎ、しかも所望ボルト１０を係止する内孔１８
が形成されるように構成されている。前記チヤツ
ク本体１５には前記第１チヤツク爪１７に近接し
てボルト案内スリーブ１９が回動自在に配置さ
れ、その先端がチヤツク本体１５内のボツクスビ
ツト９の移動路上に位置するように付勢されてい
る。前記ボルト案内スリーブ１９には連接スリー
ブ２０を介して第１チユーブ２１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１０が第１チユーブ２１内を通つてボルト案
内スリーブ１９まで達するように構成されてい
る。又、前記第１チヤツク爪１７に第１昇降プレ
ート２３に固定された第１連結プレート２２がピ
ン結合により連接されており、前記第１昇降プレ
ート２３の上昇により第１チヤツク爪１７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２３は本体２に配置さ
れた２本の平行なガイドロツド２４に案内されて
おり、前記本体２に前記ボツクスビツト９の移動
路と平行に延びるように固定された第２シリンダ
２５の第２ロツド２６の昇降により昇降するよう
に構成されている。

さらに、前記チヤツク本体１５の突部１６の中
間位置には第２チヤツク爪２７が回動自在に配置
されており、その先端はチヤツク本体１５に穿設
された空隙２８内に位置している。しかも、第２
チヤツク爪２７の先端は前記チヤツク本体１５の
中心を挟んで近接して対向し、前記ボツクスビツ
ト９の移動路を塞いでその上面に所望ナツト１１
の係止溝２９を形成するように構成されている。
又、前記チヤツク本体１５には第２チヤツク爪２
７に近接してナツト案内スリーブ３０が固定され
ており、部品供給装置（図示せず）から第２チユ
ーブ３１を通つて供給されるナツト１１が前記第
２チヤツク爪２７上の係止溝２９に達するように
構成されている。前記第２チヤツク爪２７の他端
には第２昇降プレート３３に固定された第２連結
プレート３２がピン結合により連接されており、
前記第２昇降プレート３３の上昇により第２チヤ
ツク爪２７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２３の上方に位置しかつ前記
ガイドロツド２４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ロツド３５の昇
降により昇降するように構成されている。

一方、前記本体２には第２マイクロスイツチ３
６が取付具３７を介して固定されており、電動ド
ライバ６が下降してボツクスビツト９が所望ボル
ト１０に確実に嵌合する時の保持プレート５の位
置を検出するように構成されている。前記第２マ
イクロスイツチ３６は第２シリンダ２５の作動を
制御するもので、第２ロツド２６を前進後退可能
に構成されている。又、前記本体２には第３マイ
クロスイツチが前記取付具３７を介して固定され
ており、電動ドライバ６が下降してボツクスビツ
ト９が所望ナツト１１に確実に嵌合する時の保持
プレート５の位置を検出するように構成されてい
る。前記第３マイクロスイツチ３８は第３シリン
ダ３４の作動を制御するもので、第３ロツド３５
を前進後退可能に構成されている。

又、前記第１シリンダ３は締付作業を開始する
と同時に作動するように構成されている。しか
も、各部品供給装置からのボルト１０及びナツト
１１の供給は希望の作業開始直前にどちらか一方
のみが行われるように構成されている。

上記締付ユニツトにおいて、産業用ロボツトの
アームが移動して締付ユニツト１がボルト締め作
業の必要な作業位置の上方に達する。同時に、第
１チヤツク爪１７上にボルト１０が供給される。
その後、第１シリンダ３が作動して電動ドライバ
６及びボツクスビツト９が下降し、ボツクスビツ
ト９が第２チヤツク爪２７に接近すると、第３マ
イクロスイツチ３８が作動して第３シリンダ３４
を作動させる。そのため、第２昇降プレート３３
が上昇し、第２チヤツク爪２７が回動して先端が
開状態となる。従つて、ボツクスビツト９は第２
チヤツク爪２７に当接することなく、さらに下降
し、第１チヤツク爪１７に保持されたボルト１０
に当接する。この時、ボツクスビツト９の六角穴
１２にボルト１０の頭部が嵌合せずにボルト１０
が第１チヤツク爪１７を押圧しても第３マイクロ
スイツチ３８が作動しないため、第３シリンダ３
４が作動せず、第２チヤツク爪２７は閉状態を保
つ。従つて、電動ドライバ６がさらに下降すると
クラツチ（図示せず）がわずかに噛合し、ボツク
スビツト９がわずかに回転して、ボツクスビツト
９の六角穴１２にボルト１０の頭部が嵌合する。
同時に、第２マイクロスイツチ３６が作動して第
２シリンダ２５を作動させ、第１チヤツク爪１７
を開状態にする。その後、ボツクスビツト９が下
降して、ボルト１０は第１チヤツク爪１７から離
脱する。このボルト１０は作業位置上にある相手
物に達し、これに螺入される。

ボルト締め作業完了後、ボツクスビツト９及び
電動ドライバ６を上昇復帰させ、第１チヤツク爪
１７及び第２チヤツク爪２７を復帰させる。産業
用ロボツトのアームが移動して、締付ユニツト１
がナツト締め作業の必要な作業位置の上方に達す
る。同時に、第２チヤツク爪２７の係止溝２９上
にナツト１１が供給される。その後、第１シリン
ダ３が作動して、電動ドライバ６及びボツクスビ
ツト９が下降する。ボツクスビツト９が下降する
と第２チヤツク爪２７に係止されたナツト１１に
嵌合し、これを確実に挟着する。同時に第３マイ
クロスイツチ３８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
ヤツク爪２７が開状態となる。そのため、ボツク
スビツト９の下降に伴つてナツト１１は第２チヤ
ツク爪２７から離脱する。ボツクスビツト９がさ
らに下降して第１チヤツク爪１７に接近すると、
第２マイクロスイツチ３６が作動し、第２シリン
ダ２５が作動する。そのため、第２昇降プレート
３３が上昇して第１チヤツク爪１７が開状態とな
り、ナツト１１及びボツクスビツト９は第１チヤ
ツク爪１７に当接することなく、下降する。ボツ
クスビツト９は所定位置まで下降してナツト１１
を相手物（図示せず）のスタツドに当接させ、こ
れを螺入する。

以上説明したように、本発明はチヤツク爪の回
動を規制する手段としてシリンダの作動により昇
降する昇降プレートを用いてこれに固定された連
結プレートとチヤツク爪とをピン結合するととも
に、ボツクスビツトと一体に移動する保持プレー
トの移動を検出する検出スイツチを設け、この検
出スイツチの取付位置をボツクスビツトがチヤツ
ク爪に保持された部品に確実に嵌合する時の保持
プレートを検出する位置としているため、ボツク
スビツトと部品とが完全に嵌合して始めてチヤツ
ク爪が開き、部品がボツクスビツトから落下する
ようなことがなく、確実に締付け作業を開始する
ことができる等の利点がある。また、本発明はチ
ヤツク爪の保持穴の大きさを調整することにより
部品をチヤツク爪により挟持することもでき、こ
の場合ボツクスビツトと部品とが共回りするよう
なことがなく、チヤツク爪の損傷も軽減される等
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線拡大断
面図、第４図は本発明に係るボルト締め作業の動
作説明図、第５図は本発明に係るナツト締め作業
の動作説明図、第６図および第７図は従来例を示
す要部断面図である。 １……締付ユニツト、２……本体、３……第１
シリンダ、４……第１ロツド、５……保持プレー
ト、６……電動ドライバ、７……駆動軸、８……
連接機構、９……ボツクスビツト、１０……ボル
ト、１１……ナツト、１２……六角穴、１３……
縦穴、１４……ボール、１５……チヤツク本体、
１６……突部、１７……第１チヤツク爪、１８…
…内孔、１９……ボルト案内スリーブ、２０……
連接スリーブ、２１……第１チユーブ、２２……
第１連結プレート、２３……第１昇降プレート、
２４……ガイドロツド、２５……第２シリンダ、
２６……第２ロツド、２７……第２チヤツク爪、
２８……空隙、２９……係止溝、３０……ナツト
案内スリーブ、３１……第２チユーブ、３２……
第２連結プレート、３３……第２昇降プレート、
３４……第３シリンダ、３５……第３ロツド、３
６……第２マイクロスイツチ、３７……取付具、
３８……第３マイクロスイツチ、５１……チヤツ
ク爪、５２……ばね、５３……穴、５４……ドラ
イバビツト、５５……阻止板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本体に固定されたシリンダの作動により電動
   ドライバが固定された保持プレートを昇降自在に
   構成し、前記電動ドライバの駆動軸にこれと一体
   に昇降かつ回転するようにボツクスビツトを連結
   するとともに、前記ボツクスビツトが貫通して移
   動自在なチヤツク本体を配置し、このチヤツク本
   体に前記ボツクスビツトの移動路を塞ぐように先
   端が付勢されたチヤツク爪を回動自在に取付けて
   所望部品を保持するように構成する一方、前記チ
   ヤツク爪を所定の位置までは強制的に閉止し、そ
   の後は回動させるように構成した締付ユニツトに
   おいて、 本体に保持プレートを昇降させるシリンダとは
   別にボツクスビツトの移動方向と平行に延びるシ
   リンダを取付け、このシリンダの作動により上昇
   する昇降プレートを配置し、この昇降プレートに
   取付けられた連結プレートにチヤツク本体に取付
   けられたチヤツク爪の一端をピン結合する一方、 前記本体にボツクスビツトと一体に移動する保
   持プレートの位置を検出しかつ昇降プレートを昇
   降させるシリンダを作動させる検出スイツチを取
   付け、この検出スイツチの取付位置をボツクスビ
   ツトがチヤツク爪に保持された部品に嵌合する時
   の保持プレートを検出する位置としたことを特徴
   とする締付ユニツト。