JPWO2015033465A1

JPWO2015033465A1 - 部品保持装置、および製造作業機

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Publication number: JPWO2015033465A1
Application number: JP2015535259A
Authority: JP
Inventors: 剛濱根
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2033-09-09
Also published as: JP6595339B2; WO2015033465A1

Abstract

各々の態様で保持具が動作する第１の可動部７２と第２の可動部が用意されており、第１の可動部と第２の可動部との各々が、本体部７０に着脱可能とされている。さらに、本体部には、第１の可動部と第２の可動部との各々に駆動力を伝達するための貫通穴７５が形成されている。これにより、本体部を共通化させ、可動部のみを設計することで、部品、被取付部材の形状に応じて、保持具の動作態様を変更することが可能となる。このため、コストをできる限り抑えつつ、部品、被取付部材の形状に応じて、保持具の動作態様を変更することが可能となる。

Description

本発明は、部品を保持する部品保持装置、および、部品保持装置を備えた製造作業機に関するものである。

部品保持装置は、所定の部品を保持し、その部品を被取付部材に取り付けることで、組立作業を実行する。下記特許文献に記載の部品保持装置は、電子部品を保持し、保持した電子部品を回路基板上に装着する。この際、電子部品を傾斜した状態で保持するべく、部品を保持するための保持具が旋回可能とされている。

特開２００９−２９５９４６号公報

上記特許文献に記載の技術によれば、適切に電子部品を傾斜した状態とすることが可能となり、傾斜した回路基板等への電子部品の装着、傾斜した状態で供給される電子部品の保持具による保持等を適切に行うことが可能となる。電子部品の回路基板への装着時において、保持具は、所定の中心軸を中心に旋回することで、適切に傾斜した回路基板への電子部品の装着等を行うことが可能となる。しかしながら、部品を被取付部材に取り付ける際には、部品，被取付部材の形状等によって、部品を種々の態様で傾斜させる必要があり、保持具を、所定の中心軸を中心に旋回させるだけでは、適切に部品を被取付部材に取り付けることができない。このため、部品、被取付部材の形状に応じて、保持具の旋回態様、広く言えば、動作態様を変更する必要がある。ただし、保持具の動作態様毎に部品保持装置を用意していては、コストが非常に高くなる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、コストをできる限り抑えつつ、部品、被取付部材の形状に応じて、保持具の動作態様を変更することが可能な部品保持装置、および、部品保持装置を備えた製造作業機の提供を課題とする。

上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の部品保持装置は、部品を保持するための第１保持具と、その第１保持具を動作させる第１動作機構とを有する第１可動部と、部品を保持するための第２保持具と、その第２の保持具を動作させる第２動作機構とを有する第２可動部と、第１可動部と第２可動部との各々が着脱可能であり、かつ、前記第１動作機構と前記第２動作機構との各々に駆動力を伝達することが可能な本体部とを備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の部品保持装置では、請求項１に記載の部品保持装置において、前記第１動作機構と前記第２動作機構との少なくとも一方が、前記第１保持具と前記第２保持具との少なくとも一方を旋回させることを特徴とする。

また、請求項３に記載の部品保持装置では、請求項１または請求項２に記載の部品保持装置において、前記第２可動部が、さらに、部品を保持するための第３保持具を有し、前記第２保持具と前記第３保持具とで協同して部品を保持することを特徴とする。

また、請求項４に記載の製造作業機は、部品を保持する部品保持装置と、前記部品保持装置を任意の位置に移動させる移動装置とを備えた製造作業機であって、前記部品保持装置が、部品を保持するための第１保持具と、その第１保持具を動作させる第１動作機構とを有する第１可動部と、部品を保持するための第２保持具と、その第２の保持具を動作させる第２動作機構とを有する第２可動部と、第１可動部と第２可動部との各々が着脱可能であり、かつ、前記第１動作機構と前記第２動作機構との各々に駆動力を伝達することが可能な本体部とを備えることを特徴とする。

請求項１に記載の部品保持装置および、請求項４に記載の製造作業機では、各々の態様で保持具が動作する第１可動部と第２可動部が用意されており、第１可動部と第２可動部との各々が、本体部に着脱可能とされている。さらに、本体部は、第１動作機構と第２動作機構との各々に駆動力を伝達することが可能とされている。つまり、請求項１および請求項４に記載の部品保持装置では、可動部に駆動力を伝達するための伝達機構を本体部に設け、その伝達機構に合わせて、保持具を動作させるための動作機構が設計されている。また、本体部に着脱可能に装着されるように、可動部の本体部への着脱機構が設計されている。これにより、本体部を共通化させ、可動部のみを設計することで、部品、被取付部材の形状に応じて、保持具の動作態様を変更することが可能となる。したがって、請求項１に記載の部品保持装置および、請求項４に記載の製造作業機によれば、コストをできる限り抑えつつ、部品、被取付部材の形状に応じて、保持具の動作態様を変更することが可能となる。

また、請求項２に記載の部品保持装置では、第１可動部と第２可動部との少なくとも一方による保持具の動作態様に、保持具の旋回態様が含まれる。組立作業時には、傾斜した状態の部品を被装着部材に装着することが多い。このため、請求項２に記載の部品保持装置によれば、多くの組立作業に対応することが可能となる。

また、請求項３に記載の部品保持装置では、第２可動部に、２つの保持具が設けられ、それら２つの保持具が協同して部品を保持する。これにより、複雑な形状の部品であっても適切に保持することが可能となる。

本発明の実施例である製造作業機を示す図である図１の製造作業機が備える作業ヘッドを示す斜視図である。可動部を本体部にワンタッチで装着するロック機構を示す断面図である。図２の作業ヘッドの本体部に装着可能な可動部を示す斜視図である。図２の作業ヘッドの本体部に装着可能な可動部を示す斜視図である。図２の作業ヘッドの本体部に装着可能な可動部を示す斜視図である。製造作業機が備える制御装置を示すブロック図である。図４に示す可動部が部品を保持する状態を示す斜視図である。図８に示す可動部の旋回機構により吸着ノズルが旋回した状態を示す斜視図である。図５に示す可動部が部品を保持する状態を示す斜視図である。図１０に示す可動部の旋回機構により保持具が旋回した状態を示す斜視図である。図６に示す可動部が部品を保持する状態を示す斜視図である。図１２に示す可動部の旋回機構により吸着ノズルが旋回した状態を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

＜製造作業機の構成＞
図１に、本発明の実施例の製造作業機１０を示す。製造作業機１０は、種々の部品を組み立てることで、種々の製品を製造するための装置である。製造作業機１０は、搬送装置２０と、供給装置２２と、作業ヘッド移動装置（以下、「移動装置」と略す場合がある）２４と、作業ヘッド２６、ツールステーション２８とを備えている。

搬送装置２０は、コンベア式の搬送装置であり、Ｘ軸方向に延びるようにベース３０上に配設されている。搬送装置２０は、電磁モータ（図７参照）３２によってコンベア上に配置された部品等をＸ軸方向に搬送する。

供給装置２２は、トレイ型の供給装置であり、複数の部品トレイ４０を有している。複数の部品トレイ４０の各々には、複数の部品が載置されており、それら複数の部品トレイ４０のうちの任意のものが、トレイ移動機構（図７参照）４６によって作業ヘッド２６への供給位置に移動される。このような構造により、供給装置２２は、部品を供給位置において供給する。

移動装置２４は、Ｘ軸方向スライド機構５０とＹ軸方向スライド機構５２とＺ軸方向スライド機構（図２参照）５４とによって構成されている。Ｘ軸方向スライド機構５０は、Ｘ軸方向に移動可能にベース３０上に設けられたＸ軸スライダ５６を有している。そのＸ軸スライダ５６は、電磁モータ（図７参照）５８の駆動により、Ｘ軸方向の任意の位置に移動する。また、Ｙ軸方向スライド機構５２は、Ｙ軸方向に移動可能にＸ軸スライダ５６の側面に設けられたＹ軸スライダ６０を有している。そのＹ軸スライダ６０は、電磁モータ（図７参照）６２の駆動により、Ｙ軸方向の任意の位置に移動する。また、Ｚ軸方向スライド機構５４は、図２に示すように、Ｚ軸方向に移動可能にＹ軸スライダ６０の側面に設けられたＺ軸スライダ６４を有している。そのＺ軸スライダ６４は、電磁モータ（図７参照）６６の駆動により、Ｚ軸方向の任意の位置に移動する。そのＺ軸スライダ６４には、作業ヘッド２６が取り付けられている。このような構造により、作業ヘッド２６は、移動装置２４によってベース３０上の任意の位置、および上下方向に移動する。

作業ヘッド２６は、部品を保持し、部品の組み立て作業を行うためのものである。作業ヘッド２６は、図２に示すように、本体部７０と可動部７２とによって構成されている。本体部７０は、Ｚ軸スライダ６４に固定的に配設されおり、マニホールドブロック７３と複数の開閉弁７４とを有している。マニホールドブロック７３内には、上下方向に延びる複数の貫通穴７５が形成されている。貫通穴７５の下端は、マニホールドブロック７３の下面に開口しており、貫通穴７５の上端は、開閉弁７４を介して、正負圧供給装置（図７参照）７６に通じている。これにより、マニホールドブロック７３の貫通穴７５には、開閉弁７４の開閉により、正圧エア若しくは、負圧エアが供給される。

可動部７２は、マニホールドブロック７３の下面にワンタッチで着脱可能に装着される。可動部７２をマニホールドブロック７３の下面にワンタッチで着脱するための機構、つまり、可動部７２の取り付けと取り外しとを再現性よく、繰返し行うことが可能な機構として、スプリング式のロック機構７７が採用されている。ロック機構７７は、図３に示すように、ボールプランジャ７８と２本の位置決めピン（図では１本のみが示されている）７９とを利用して、可動部７２をマニホールドブロック７３の下面に取り付ける。詳しくは、マニホールドブロック７３の下端部の側面には、下方に延び出す取付具８０が設けられており、その取付具８０に、ボールプランジャ７８が取り付けられている。ボールプランジャ７８の先端部、つまり、ボール部は、可動部７２の上端部の側面と向かい合っており、その可動部７２の側面には、Ｖ字型溝が形成されている。そして、そのＶ字型溝にボールプランジャ７８のボール部がはまり込む。また、位置決めピン７９は、マニホールドブロック７３の下面に下方に延び出すように取り付けられている。一方、可動部７２の上面には、嵌合穴８１が形成されており、その嵌合穴８１に位置決めピン７９が嵌合する。このように、可動部７２は、ロック機構７７によって、ワンタッチでマニホールドブロック７３の下面に着脱可能に装着される。

また、可動部７２は、図２に示すように、ブラケット８２と吸着保持装置８３とによって構成されている。ブラケット８２には、上面に開口する複数のエア供給路８４が形成されており、複数のエア供給路８４のブラケット８２の上面への開口位置は、複数の貫通穴７５のマニホールドブロック７３の下面への開口位置と同じである。そして、ブラケット８２の上面が、マニホールドブロック７３の下面にワンタッチで着脱可能に装着される。これにより、複数のエア供給路８４と複数の貫通穴７５とが接続される。

吸着保持装置８３は、ブラケット８２のマニホールドブロック７３に装着される面と反対側の面に配設されており、シリンダ８５と旋回機構８６と吸着ノズル８８とを有している。シリンダ８５は、シリンダロッド９２が下方に延び出すように、ブラケット８２に固定されている。そして、複数のエア供給路８４のうちの所定のエア供給路からのエアの供給により、シリンダロッド９２の延び出し量が変化する。そのシリンダロッド９２の下端には、ホルダ９６が固定されている。これにより、ホルダ９６は、シリンダ８５へのエアの供給により、制御可能に上下方向に移動する。

また、旋回機構８６は、ホルダ９６によって保持されており、円盤上の回転体９８を有している。回転体９８は、それの軸心が水平方向に延びるように配設されており、軸心回りに回転可能とされている。そして、回転体９８の側面に吸着ノズル８８が取り付けられている。これにより、吸着ノズル８８は、回転体９８の回転に伴って、回転体９８の軸心回りに旋回する。

また、シリンダ８５には、複数のエア供給路８４のうちの旋回機構８６にエアを供給するためのものに接続される旋回機構用エア供給路（図示省略）が形成され、その旋回機構用エア供給路からのエアの供給により、回転体９８は、制御可能に回転する。つまり、エアの供給により、吸着ノズル８８は、制御可能に旋回する。また、シリンダ８５には、複数のエア供給路８４のうちの吸着ノズル８８にエアを供給するためのものに接続される吸着ノズル用エア供給路（図示省略）が形成され、旋回機構８６には、その吸着ノズル用エア供給路に接続されるエア供給路（図示省略）が形成されている。吸着ノズル８８は、そのエア供給路からの負圧エアの供給により、部品を吸着保持し、そのエア通路からの正圧エアの供給により、保持している部品を離脱する。

また、ツールステーション２８には、可動部７２と異なる種類の複数の可動部（図４〜図６参照）１００，１０２，１０４が収納されている。ツールステーション２８は、作業ヘッド２６の本体部７０に装着されている可動部７２と、ツールステーション２８に収納されている可動部１００，１０２，１０４のうちの何れかの可動部とを自動で交換することが可能である。以下に、可動部１００，１０２，１０４について詳しく説明する。

可動部１００は、図４に示すように、スライド機構１１０と旋回機構１１２と吸着ノズル１１４とを有している。スライド機構１１０は、３枚の板状部材１１６，１１８，１２０から構成されている。それら３枚の板状部材１１６，１１８，１２０は、積層されており、一番上の板状部材１１６の上面が、本体部７０のマニホールドブロック７３の下面に着脱可能に装着される。また、スライド機構１１０には、板状部材１１６の上面に開口する複数のエア供給路１２２が形成されており、複数のエア供給路１２２の板状部材１１６の上面への開口位置は、マニホールドブロック７３の下面への複数の貫通穴７５の開口位置と同じである。これにより、スライド機構１１０の板状部材１１６の上面が、マニホールドブロック７３の下面に装着されることで、複数のエア供給路１２２と複数の貫通穴７５とが接続される。

スライド機構１１０の一番下の板状部材１２０と、その板状部材１２０の上に積層された板状部材１１８とは、Ｙ軸方向にスライド可能とされており、板状部材１２０の端部には、上方に屈曲された屈曲部１２４が形成されている。その屈曲部１２４と、板状部材１１８の端部との間には、シリンダ１２６が配設されており、シリンダ１２６は、複数のエア供給路１２２のうちの所定のエア供給路からのエアの供給により、伸縮する。これにより、板状部材１２０は、板状部材１１８に対してＹ軸方向にスライドする。

板状部材１２０の下面には、ホルダ１２８が固定されており、そのホルダ１２８によって、旋回機構１１２が保持されている。旋回機構１１２は、シリンダ１３０とアーム１３２とによって構成されている。シリンダ１３０は、シリンダロッド１３４が下方に延び出すように、ホルダ１２８に固定されている。また、アーム１３２の一端部には、揺動軸１３６が設けられており、アーム１３２は、ホルダ１２８の下端部において、揺動軸１３６を中心に揺動可能に保持されている。一方、アームの他端部には、シリンダロッド１３４の下端が取り付けられている。これにより、シリンダロッドの延び出し量が変化することで、アーム１３２は、揺動軸１３６を中心に揺動する。また、アーム１３２の中央部には、吸着ノズル１１４が下を向いた状態で取り付けられている。これにより、アーム１３２が揺動することで、吸着ノズル１１４は、揺動軸１３６を中心に旋回する。

また、ホルダ１２８には、複数のエア供給路１２２のうちのシリンダ１３０にエアを供給するためのものに接続されるシリンダ用エア供給路（図示省略）が形成され、そのシリンダ用エア供給路からのエアの供給により、シリンダロッド１３４の延び出し量は変化する。つまり、エアの供給により、アーム１３２が制御可能に揺動し、吸着ノズル１１４が、制御可能に旋回する。また、ホルダ１２８には、複数のエア供給路１２２のうちの吸着ノズル１１４にエアを供給するためのものに接続される吸着ノズル用エア供給路（図示省略）が形成され、旋回機構１１２には、その吸着ノズル用エア供給路に接続されるエア供給路（図示省略）が形成されている。吸着ノズル１１４は、そのエア供給路からの負圧エアの供給により、部品を吸着保持し、そのエア通路からの正圧エアの供給により、保持している部品を離脱する。

次に、可動部１０２は、図５に示すように、ブラケット１４０と２つのチャック装置１４２，１４４とによって構成されており、ブラケット１４０の上面が、本体部７０のマニホールドブロック７３の下面に着脱可能に装着される。ブラケット１４０には、上面に開口する複数のエア供給路１４６が形成されており、複数のエア供給路１４６のブラケット１４０の上面への開口位置は、マニホールドブロック７３の下面への複数の貫通穴７５の開口位置と同じである。これにより、ブラケット１４０の上面が、マニホールドブロック７３の下面に装着されることで、複数のエア供給路１４６と複数の貫通穴７５とが接続される。

２つのチャック装置１４２，１４４の各々は、ブラケット１４０の側面に並設されている。各チャック装置１４２，１４４は、シリンダ１５０と旋回機構１５２と保持具１５４とを有している。シリンダ１５０は、シリンダロッド１５６が下方に延び出すように、ブラケット１４０に固定されている。そして、複数のエア供給路１４６のうちの所定のエア供給路からのエアの供給により、シリンダロッド１５６の延び出し量が変化する。そのシリンダロッド１５６の下端には、ホルダ１５８が固定されている。これにより、ホルダ１５８は、シリンダ１５０へのエアの供給により、制御可能に上下方向に移動する。

また、旋回機構１５２は、ホルダ１５８によって保持されており、円盤上の回転体１６０を有している。回転体１６０は、それの軸心が水平方向に延びるように配設されており、軸心回りに回転可能とされている。そして、回転体１６０の側面に保持具１５４が取り付けられている。これにより、保持具１５４は、回転体１６０の回転に伴って、回転体１６０の軸心回りに旋回する。

また、シリンダ１５０には、複数のエア供給路１４６のうちの旋回機構１５２にエアを供給するためのものに接続される旋回機構用エア供給路（図示省略）が形成され、その旋回機構用エア供給路からのエアの供給により、回転体１６０は、制御可能に回転する。つまり、エアの供給により、保持具１５４は、制御可能に旋回する。また、シリンダ１５０には、複数のエア供給路１４６のうちの保持具１５４にエアを供給するためのものに接続される保持具用エア供給路（図示省略）が形成され、旋回機構１５２には、その保持具用エア供給路に接続されるエア供給路（図示省略）が形成されている。保持具１５４は、先端部に２本の把持爪１６２を有しており、そのエア供給路からの負圧エアの供給により、２本の把持爪１６２が接近し、そのエア通路からの正圧エアの供給により、２本の把持爪１６２が離間する。これにより、保持具１５４は、部品を２本の把持爪１６２によって把持し、把持している部品を離脱する。

最後に、可動部１０４は、図６に示すように、ブラケット１７０とシリンダ１７２と旋回機構１７４と２つの吸着ノズル１７６，１７８とを有しており、ブラケット１７０の上面が、本体部７０のマニホールドブロック７３の下面に着脱可能に装着される。ブラケット１７０には、上面に開口する複数のエア供給路１８０が形成されており、複数のエア供給路１８０のブラケット１７０の上面への開口位置は、マニホールドブロック７３の下面への複数の貫通穴７５の開口位置と同じである。これにより、ブラケット１７０の上面が、マニホールドブロック７３の下面に装着されることで、複数のエア供給路１８０と複数の貫通穴７５とが接続される。

シリンダ１７２は、ブラケット１７０の上面に配設されており、シリンダロッド１８２は、ブラケット１７０を貫通し、ブラケット１７０の下面側に延び出している。そして、複数のエア供給路１８０のうちの所定のエア供給路からのエアの供給により、シリンダロッド１８２の延び出し量が変化する。そのシリンダロッド１８２の下端には、吸着ノズル１７６が固定されている。これにより、吸着ノズル１７６は、シリンダ１７２へのエアの供給により、制御可能に上下方向に移動する。

また、シリンダ１７２には、複数のエア供給路１８０のうちの吸着ノズル１７６にエアを供給するためのものに接続される吸着ノズル用エア供給路（図示省略）が形成されている。吸着ノズル１７６は、そのエア供給路からの負圧エアの供給により、部品を吸着保持し、そのエア通路からの正圧エアの供給により、保持している部品を離脱する。

また、旋回機構１７４は、ブラケット１７０の下端部に配設されており、アーム１８６と旋回板１８８とによって構成されている。アーム１８６の一端部には、揺動軸１９０が設けられており、アーム１８６は、ブラケット１７０の下端部において、揺動軸１９０を中心に揺動可能に保持されている。一方、アーム１８６の他端部には、旋回板１８８が取り付けられている。旋回板１８８は、それの面部がシリンダ１５０のシリンダロッド１８２と向かい合うように、アーム１８６の他端部に取り付けられており、旋回板１８８のシリンダロッド１８２と向かい合う面部に、吸着ノズル１７８が配設されている。また、複数のエア供給路１８０のうちの所定のエア供給路からのエアの供給により、アーム１８６は揺動する。これにより、アーム１８６は、制御可能に揺動し、吸着ノズル１７８は、揺動軸１９０を中心に、制御可能に旋回する。

なお、旋回機構１７４には、複数のエア供給路１８０のうちの吸着ノズル１７８にエアを供給するためのものに接続される吸着ノズル用エア供給路（図示省略）が形成されている。吸着ノズル１７８は、そのエア供給路からの負圧エアの供給により、部品を吸着保持し、そのエア通路からの正圧エアの供給により、保持している部品を離脱する。

また、製造作業機１０は、図７に示すように、制御装置２００を備えている。制御装置２００は、コントローラ２０２と、複数の駆動回路２０４とを備えている。複数の駆動回路２０４は、上記電磁モータ３２，５８，６２，６６、トレイ移動装置４６、開閉弁７４、正負圧供給装置７６に接続されている。コントローラ２０２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路２０４に接続されている。これにより、搬送装置２０、移動装置２４等の作動が、コントローラ２０２によって制御される。

＜各可動部による組立作業＞
製造作業機１０では、作業ヘッド２６の本体部７０に装着される可動部７２，１００，１０２，１０４に応じて、各種の組み立て作業を行うことが可能となっている。例えば、作業ヘッド２６の本体部７０に可動部７２が装着されている場合には、吸着ノズル８８の旋回により、吸着ノズル８８によって保持された部品が傾斜し、傾斜した状態で部品の組み立てが行われる。具体的には、コントローラ２０２の指令により、被取付部材が、搬送装置２０によって作業位置まで搬送される。また、供給装置２２のトレイ移動装置４６は、コントローラ２０２の指令により、所定の部品が収容されたトレイを供給位置に移動させる。

次に、作業ヘッド２６が、コントローラ２０２の指令により、トレイに収容された部品の上方に移動し、Ｚ軸方向スライド機構５４の作動により、可動部７２が部品に向かって下降する。そして、吸着ノズル８８に対応するエア供給路８４用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、吸着ノズル８８に負圧エアが供給される。これにより、吸着ノズル８８によって部品が吸着保持される。なお、部品を吸着保持する際の吸着ノズル８８は、鉛直方向に延びる姿勢とされている。

部品を吸着保持すると、作業ヘッド２６は、コントローラ２０２の指令により、被取付部材の上方に移動し、Ｚ軸方向スライド機構５４の作動により、可動部７２が被取付部材に向かって下降する。そして、旋回機構８６に対応するエア供給路８４用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、旋回機構８６にエアが供給される。これにより、旋回機構８６の回転体９８が回転し、吸着ノズル８８が所定の角度に旋回する。次に、吸着ノズル８８に対応するエア供給路８４用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、吸着ノズル８８に正圧エアが供給される。これにより、被取付部材に部品が取り付けられる。なお、部品取付時に部品の上下方向の位置が調整される際には、シリンダ８５に対応するエア供給路８４用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、シリンダ８５にエアが供給される。これにより、吸着ノズル８８に保持された部品の上下方向の位置が調整される。

このように、製造作業機１０では、可動部７２を用いて組立作業を行うことで、吸着ノズル８８によって保持された部品が傾斜し、傾斜した状態の部品を被取付部材に取り付けることが可能である。これにより、傾斜した箇所等への部品の取り付けを行うことが可能となる。また、可動部７２と別の可動部、例えば、可動部１００を用いることで、上記組立作業とは異なる態様での組立作業を行うことが可能となる。

可動部１００を用いた組立作業を行うべく、まず、本体部７０に装着されている可動部７２が、ツールステーション２８に収容されている可動部１００に交換される。具体的には、作業ヘッド２６が、コントローラ２０２の指令により、ツールステーション２８の上方に移動し、Ｚ軸方向スライド機構５４の作動により、本体部７０に装着されている可動部７２が、ツールステーション２８に向かって下降する。続いて、ツールステーション２８は、コントローラ２０２の指令により、可動部７２を本体部７０から取り外し、可動部７２の代わりに、可動部１００を本体部７０に装着する。これにより、可動部１００を用いた組立作業を行うことが可能となる。

具体的には、作業ヘッド２６が、コントローラ２０２の指令により、トレイに収容された部品の上方に移動し、Ｚ軸方向スライド機構５４の作動により、可動部１００が部品に向かって下降する。そして、吸着ノズル１１４に対応するエア供給路１２２用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、吸着ノズル１１４に負圧エアが供給される。なお、部品を吸着保持する際の吸着ノズル１１４は、鉛直方向に延びる姿勢とされている。つまり、吸着ノズル１１４が取り付けられているアーム１３２が水平方向に延びる姿勢とされている。これにより、図８に示すように、吸着ノズル１１４によって部品２１０が吸着保持される。

続いて、作業ヘッド２６が、コントローラ２０２の指令により、被取付部材の上方に移動し、Ｚ軸方向スライド機構５４の作動により、可動部１００が被取付部材に向かって下降する。そして、シリンダ１３０に対応するエア供給路１２２用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、シリンダ１３０にエアが供給される。これにより、シリンダ１３０が縮小し、図９に示すように、アーム１３２が揺動する。このアーム１３２の揺動に伴って、吸着ノズル１１４が旋回し、吸着ノズル１１４に保持された部品２１０の傾斜角度が変化する。次に、シリンダ１２６に対応するエア供給路１２２用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、シリンダ１２６にエアが供給される。これにより、シリンダ１２６が収縮し、スライド機構１１０の板状部材１２０がスライドする。この板状部材１２０のスライドに伴って、吸着ノズル１１４に保持された部品２１０が、Ｙ軸方向に移動する。

続いて、シリンダ１３０に対応するエア供給路１２２用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、シリンダ１３０にエアが供給される。これにより、シリンダ１３０が伸長し、アーム１３２が、図８に示すように、水平方向に延びる姿勢とされる。この際、吸着ノズル１１４は、鉛直方向に延びる姿勢とされる。そして、吸着ノズル１１４に対応するエア供給路１２２用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、吸着ノズル１１４に正圧エアが供給される。これにより、被取付部材に部品が取り付けられる。

このように、製造作業機１０では、可動部１００を用いて組立作業を行うことで、部品を傾斜させなければ、挿入できないような狭いスペースに部品を挿入し、そのスペースに部品を取り付けることが可能となる。また、可動部７２，１００と別の可動部、例えば、可動部１０２を用いることで、上記組立作業とは異なる態様での組立作業を行うことが可能となる。

具体的には、まず、本体部７０に装着されている可動部７２等と、ツールステーション２８に収容されている可動部１０２との交換作業が行われるが、上記可動部７２と可動部１００との交換作業と同じであるため、説明を省略する。本体部７０に可動部１０２が装着されると、作業ヘッド２６が、コントローラ２０２の指令により、トレイに収容された部品の上方に移動し、Ｚ軸方向スライド機構５４の作動により、可動部１０２が部品に向かって下降する。次に、２つのチャック装置１４２，１４４の各々の保持具１５４に対応するエア供給路１４６用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、各保持具１５４にエアが供給される。これにより、各保持具１５４の１対の把持爪１６２が接近し、図１０に示すように、部品２１２が把持される。部品２１２は、ワイヤーハーネスであり、電線部２１４と、電線部２１４の両端に取り付けられた２つのコネクタ部２１６とから構成されている。２つの保持具１５４の１対の把持爪１６２は、電線部２１４の両端部を把持する。

続いて、２つのチャック装置１４２，１４４の各々の旋回機構１５２に対応するエア供給路１４６用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、各旋回機構１５２にエアが供給される。これにより、各旋回機構１５２の回転体１６０が回転し、図１１に示すように、各保持具１５４が旋回する。この際、２つの保持具１５４は、互いの把持爪１６２が向かい合うように、９０度旋回する。これにより、部品２１２の電線部２１４が湾曲し、コネクタ部２１６が下方を向いた状態で部品２１２が、２つのチャック装置１４２，１４４によって保持される。

そして、作業ヘッド２６が、コントローラ２０２の指令により、被取付部材の上方に移動し、Ｚ軸方向スライド機構５４の作動により、可動部１０２が被取付部材に向かって下降する。次に、２つのチャック装置１４２，１４４の各々の保持具１５４に対応するエア供給路１４６用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、各保持具１５４にエアが供給される。これにより、各保持具１５４の１対の把持爪１６２が離間し、被取付部材に部品２１２の２つのコネクタ部２１６が取り付けられる。なお、部品取付時に部品の上下方向の位置が調整される際には、各チャック装置１４２，１４４のシリンダ１５０に対応するエア供給路１４６用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、シリンダ１５０にエアが供給される。これにより、保持具１５４に保持された部品の上下方向の位置が調整される。

このように、製造作業機１０では、可動部１０２を用いて組立作業を行うことで、両端にコネクタ部を有するワイヤーハーネス等を、２つの保持具によって適切に被取付部材に取り付けることが可能となる。また、可動部７２，１００，１０２と別の可動部、例えば、可動部１０４を用いることで、上記組立作業とは異なる態様での組立作業を行うことが可能となる。

具体的には、まず、本体部７０に装着されている可動部７２等と、ツールステーション２８に収容されている可動部１０４との交換作業が行われるが、上記可動部７２と可動部１００との交換作業と同じであるため、説明を省略する。本体部７０に可動部１０４が装着されると、作業ヘッド２６が、コントローラ２０２の指令により、トレイに収容された部品の上方に移動し、Ｚ軸方向スライド機構５４の作動により、可動部１０４が部品に向かって下降する。ちなみに、部品２２０は、図１２に示すように、平板状のパネル２２２とフレキシブル基板２２４とから構成されている。フレキシブル基板２２４は、パネル２２２の縁部に取り付けられており、フレキシブル基板２２４のパネル２２２への取付部が９０度に屈曲されている。これにより、部品２２０は、フレキシブル基板２２４にパネル２２２が立設した状態のＬ字形状となっている。

可動部１０４が部品２２０に向かって下降することで、吸着ノズル１７８とパネル２２２とが対向し、吸着ノズル１７６とフレキシブル基板２２４とが対向する。そして、吸着ノズル１７８に対応するエア供給路１８０用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、吸着ノズル１７８に負圧エアが供給される。これにより、パネル２２２が吸着ノズル１７８によって吸着保持される。続いて、吸着ノズル１７６に対応するエア供給路１８０用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、吸着ノズル１７６に負圧エアが供給される。これにより、フレキシブル基板２２４が吸着ノズル１７６によって吸着保持される。このように、部品２２０は、２つの吸着ノズル１７６，１７８によって保持される。

次に、作業ヘッド２６が、コントローラ２０２の指令により、被取付部材の上方に移動し、Ｚ軸方向スライド機構５４の作動により、可動部１０４が被取付部材に向かって下降する。続いて、吸着ノズル１７６に対応するエア供給路１８０用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、吸着ノズル１７６に正圧エアが供給される。これにより、フレキシブル基板２２４が、吸着ノズル１７６から離脱する。そして、シリンダ１７２に対応するエア供給路１８０用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、シリンダ１７２にエアが供給される。これにより、シリンダ１７２が収縮し、吸着ノズル１７６が、図１３に示すように、上方に退避する。

続いて、旋回機構１７４に対応するエア供給路１８０用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、旋回機構１７４にエアが供給される。これにより、アーム１８６が揺動し、旋回板１８８および吸着ノズル１７８が旋回する。この吸着ノズル１７８の旋回に伴って、図１３に示すように、パネル２２２がフレキシブル基板２２４に向かって接近し、部品２２０が折り畳まれる。そして、吸着ノズル１７８に対応するエア供給路１８０用の開閉弁７４が、コントローラ２０２の指令により、作動し、吸着ノズル１７６に正圧エアが供給される。これにより、フレキシブル基板２２４が吸着ノズル１７８から離脱し、折り畳まれた部品２２０が被取付部材に取り付けられる。

このように、製造作業機１０では、可動部１０４を用いて組立作業を行うことで、Ｌ字形状の部品を折り畳むとともに、その折り畳まれた部品を、被取付部材に取り付けることが可能となる。

また、製造作業機１０では、上述したように、作業ヘッド２６の本体部７０に装着される可動部７２，１００，１０２，１０４を変更することで、種々の態様の組立作業を行うことが可能となる。これにより、汎用性の高い製造作業機を実現することが可能となる。さらに言えば、本体部７０の貫通穴７５から供給されるエアにより作動するように、可動部を設計することで、上記可動部７２，１００，１０２，１０４と異なる態様の組立作業を行うことが可能な可動部を、得ることが可能となる。つまり、貫通穴７５からエアを供給可能なエア供給路を作成し、そのエア供給路からのエアによって作動する可動部を作製すれば、様々な態様の組立作業に対応することが可能となる。

また、各可動部７２，１００，１０２，１０４の保持具，吸着ノズル等は、各態様で旋回する。これにより、部品を被取付部材に取り付ける際に、部品を任意の姿勢に変化させることが可能となり、種々の組立作業に対応することが可能となる。さらに、可動部１０２，１０４には、部品を保持するための保持具１５４若しくは、吸着ノズル１７６，１７８が２個設けられている。これにより、２個の保持具１５４、若しくは、吸着ノズル１７６，１７８が、協同して部品を保持するため、複雑な形状の部品であっても、適切に保持することが可能となる。

また、可動部が交換された場合であっても、可動部、つまり、作業ヘッド２６以外の制御、例えば、搬送装置２０，供給装置２２，移動装置２４等の制御は、変わらない。このため、各可動部に応じた組立作業を実行するためのプログラムを作成する際には、可動部の制御のみを変更すればよい。これにより、プログラムの作成が容易となる。さらに、製造作業機１０での可動部の作動は、開閉弁７４の作動により制御される。このため、開閉弁７４の開閉順、開閉時間等を設定するだけで、可動部を作動させるためのプログラムを作成することが可能となる。これにより、プログラム作成の知識が無いユーザであっても、容易にプログラムを作成することが可能となる。

ちなみに、上記実施例において、製造作業機１０は、製造作業機の一例である。移動装置２４は、移動装置の一例である。作業ヘッド２６は、部品保持装置の一例である。本体部７０は、本体部の一例である。可動部７２，１００，１０２，１０４は、第１可動部、若しくは、第２可動部の一例である。吸着ノズル８８，１１４，１７８および、保持具１５４は、第１保持具、若しくは、第２保持具の一例である。旋回機構８６，１１２，１５２，１７４は、第１動作機構、若しくは、第２動作機構の一例である。保持具１５４および、吸着ノズル１７６は、第３保持具の一例である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、旋回機構８６等は、エア圧によって作動しているが、液圧，モータ等の駆動力によって、旋回機構８６等を作動させることが可能である。

また、上記実施例では、可動部７２等が本体部７０に装着されているが、可動部７２等をＺ軸スライダ６４に着脱可能に装着することが可能である。つまり、Ｚ軸スライダ６４に、本体部７０の貫通穴７５と同様の貫通穴を形成し、開閉弁７４と同様の開閉弁を、ベース３０等に内蔵することで、Ｚ軸スライダ６４を、本体部として機能させることが可能である。このような場合には、可動部７２等とＺ軸スライダ６４とによって、部品保持装置が構成される。

１０：製造作業機２４：移動装置２６：作業ヘッド（部品保持装置）７０：本体部７２：可動部（第１可動部）（第２可動部）８６：旋回機構（第１動作機構）（第２動作機構）８８：吸着ノズル（第１保持具）（第２保持具）１００：可動部（第１可動部）（第２可動部）１０２：可動部（第１可動部）（第２可動部）１０４：可動部（第１可動部）（第２可動部）１１２：旋回機構（第１動作機構）（第２動作機構）１１４：吸着ノズル（第１保持具）（第２保持具）１５２：旋回機構（第１動作機構）（第２動作機構）１５４：保持具（第１保持具）（第２保持具）（第３保持具）１７４：旋回機構（第１動作機構）（第２動作機構）１７６：吸着ノズル（第３保持具）１７８：吸着ノズル（第１保持具）（第２保持具）

Claims

部品を保持するための第１保持具と、その第１保持具を動作させる第１動作機構とを有する第１可動部と、
部品を保持するための第２保持具と、その第２の保持具を動作させる第２動作機構とを有する第２可動部と、
第１可動部と第２可動部との各々が着脱可能であり、かつ、前記第１動作機構と前記第２動作機構との各々に駆動力を伝達することが可能な本体部と
を備えることを特徴とする部品保持装置。
前記第１動作機構と前記第２動作機構との少なくとも一方が、
前記第１保持具と前記第２保持具との少なくとも一方を旋回させることを特徴とする請求項１に記載の部品保持装置。
前記第２可動部が、
さらに、部品を保持するための第３保持具を有し、
前記第２保持具と前記第３保持具とで協同して部品を保持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品保持装置。
部品を保持する部品保持装置と、
前記部品保持装置を任意の位置に移動させる移動装置と
を備えた製造作業機であって、
前記部品保持装置が、
部品を保持するための第１保持具と、その第１保持具を動作させる第１動作機構とを有する第１可動部と、
部品を保持するための第２保持具と、その第２の保持具を動作させる第２動作機構とを有する第２可動部と、
第１可動部と第２可動部との各々が着脱可能であり、かつ、前記第１動作機構と前記第２動作機構との各々に駆動力を伝達することが可能な本体部と
を備えることを特徴とする製造作業機。