JP4490996B2 - Suction socket and bolt transport insertion device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、ボルトを吸着し、所望の位置でボルトを切り離す技術に関する。 The present invention relates to a technique for adsorbing a bolt and cutting the bolt at a desired position.
機械部品の組立てラインにおいては、組付けミスの低減、作業者の負担軽減を目的として、ボルトを作業者が直接ボルト穴に手で挿入する代わりに、ボルトを吸着ソケットで吸着して吊り上げ、吸着ソケットごとボルトをボルト穴まで搬送し、ボルトをボルト穴に挿入することが行われている。 In the assembly line of machine parts, instead of inserting the bolts directly into the bolt holes by the operator by hand, the bolts are picked up and picked up by suction sockets for the purpose of reducing assembly errors and reducing the burden on the workers. The bolt is transferred to the bolt hole together with the socket, and the bolt is inserted into the bolt hole.
ボルトを吸着する方法としては、特許文献1に開示されるように、真空ポンプで発生させた負圧で吸着する方法、特許文献2に開示されるように、ソケット内部に設けたマグネットの磁力で吸着する方法が知られている。
負圧を用いる方法では、ボルトをボルト穴に挿入した後、負圧の供給を停止するだけでボルトを容易にソケットから切り離すことができる利点があるが、吸着力が弱いため、搬送途中でボルトが落下しやすいという問題があった。ソケット内部に真空パッドを入れてボルトとの密着性を高め、吸着力を高めることは可能であるが、吸着時に真空パッドが変形するとボルトの軸線が所望の方向からずれ、ボルトをボルト穴に挿入するのが難しくなってしまう。 The method using negative pressure has the advantage that the bolt can be easily disconnected from the socket simply by stopping the supply of negative pressure after the bolt is inserted into the bolt hole. There was a problem that it was easy to fall. Although it is possible to increase the adhesion with the bolt by inserting a vacuum pad inside the socket, it is possible to increase the suction force, but if the vacuum pad is deformed during suction, the axis of the bolt will deviate from the desired direction and the bolt is inserted into the bolt hole It becomes difficult to do.
一方、磁力を用いる方法では、吸着したボルトの切り離しが容易でないという問題があった。さらに、ボルト等に付着していた金属粉が磁力によってソケット内に吸着され、その量が増えると、ボルトの軸線がずれてしまうという問題もあった。 On the other hand, the method using magnetic force has a problem that it is not easy to separate the adsorbed bolt. Furthermore, the metal powder adhering to the bolt or the like is adsorbed in the socket by a magnetic force, and when the amount increases, there is a problem that the axis of the bolt is shifted.
本発明は、このような従来技術の技術的課題に着目してなされたもので、フランジ付きボルトを吸着ソケットで確実に吸着し、かつ、吸着したボルトの軸線が吸着ソケットの軸線とずれるのを抑えることを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such a technical problem of the prior art. The bolt with the flange is securely sucked by the suction socket, and the axis of the sucked bolt is shifted from the axis of the suction socket. The purpose is to suppress.
本発明に係るフランジ付きボルトを吸着する吸着ソケットは、前記ボルトのヘッド部を収容するすり鉢形状の収容部を吸着側端部に有する円筒部材と、吸着側の開放端が前記収容部内に突出する変形可能な真空パッドと、前記真空パッド内に負圧を導入する負圧導入手段と、を備え、前記収容部の斜面の傾斜が、前記ボルトのヘッド部上端の最大外径位置とフランジ部外周端を通る面の傾斜と等しい。 In the suction socket for sucking a flanged bolt according to the present invention, a cylindrical member having a mortar-shaped housing portion for housing the head portion of the bolt at the suction side end portion, and an open end on the suction side project into the housing portion. A vacuum pad that can be deformed, and a negative pressure introducing means for introducing a negative pressure into the vacuum pad, wherein the slope of the slope of the housing portion is the maximum outer diameter position of the upper end of the head portion of the bolt and the outer periphery of the flange portion. Equal to the slope of the plane passing through the edge.
本発明によれば、真空パッドによってボルトのヘッド部との密着性を高める一方で、吸着時にボルトのヘッド部上端の最大外径位置とフランジ部外周端が収容部の斜面に接触してボルトの姿勢を安定させる。これにより、強い吸着力を持たせつつ、ボルトの軸線が吸着ソケットの軸線からずれるのを防止でき、搬送途中のボルト落下やボルトの挿入ミスを減らして作業性を向上させることができる。 According to the present invention, the vacuum pad increases the adhesion of the bolt to the head part, while the maximum outer diameter position of the bolt head part and the outer peripheral edge of the flange part come into contact with the slope of the housing part during suction. Stabilize posture. Accordingly, it is possible to prevent the bolt axis from deviating from the axis of the suction socket while giving a strong suction force, and it is possible to improve the workability by reducing the drop of the bolt in the middle of conveyance and the mistake of inserting the bolt.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係る吸着ソケットを用いたボルト搬送挿入装置1の全体構成を示している。
FIG. 1 shows an overall configuration of a bolt conveying and inserting
装置1は、大きく分けて、ボルトフィーダ2と、ボルトフィーダ2から延びるシュート3と、シュート3の下流側に配置される回転テーブル4と、フレーム5の上端に取り付けられるスライドレール6と、スライドレール6から垂下する吊上げ部7と、図示しない真空ポンプ(負圧源)とで構成される。
The
装置1は、回転テーブル4上に周方向に等間隔に整列された8本のフランジ付き六角ボルト9(以下、単に「ボルト」という。)を8つの吸着ソケット20で吸着して吊り上げ、ローラーコンベア10を流れるパレット11上に載置されたトランスミッションケース12のコンバータハウジング13の真上まで搬送し、コンバータハウジング13の内側に鉛直方向に形成される8つのボルト穴14に挿入するのに用いられる。
The
各構成部品について説明すると、ボルトフィーダ2は、ボックス内のボルト9を六角形のヘッド部9hを上にした状態に整列し、整列したボルト9をシュート3の上流側に載置する。シュート3は傾斜しており、シュート3の上流側に載置されたボルト9は、自重によって回転テーブル4の手前まで移動し待機する。
Explaining each component, the
回転テーブル4は、図2に示すように、複数のボルト9のヘッド部9hを収装する8つのU字状の切欠き部41が、周方向に等間隔に形成された円盤状の部材である。回転テーブル4にはモータ42が取り付けられている。切欠き部41にボルト9が収装されていない状態でモータ42を駆動して回転テーブル4を回転すると、シュート3上に待機しているボルト9が一本ずつ切欠き部41に供給され、回転テーブル4が一回転すると、8本のボルト9がヘッド部9hを露出した状態で回転テーブル4上に保持される。
As shown in FIG. 2, the rotary table 4 is a disk-shaped member in which eight
また、回転テーブル4の中心には位置決めピン43が立設されている。位置決めピン43は、ボルト9吸着時に吊上げ部7の下面に形成された位置決め用の穴71に嵌入し、回転テーブル4と吊上げ部7との位置合わせを行う。
A
図1に戻り、吊上げ部7は、鉛直方向に伸縮自在な伸縮シリンダ72と、伸縮シリンダ72のロッド部下端にボス部73を介して取り付けられる円盤状のソケットホルダ74と、ソケットホルダ74に周方向に等間隔に取り付けられる8つの吸着ソケット20と、ボス部73から側方に延びる操作レバー75とで構成される。伸縮シリンダ72は、ソケットホルダ74を常時上方に引き上げており、作業者が操作レバー75を押し下げることで自由に下降させることができる。
Returning to FIG. 1, the
伸縮シリンダ72のシリンダ部は、吊上げ部7が回転テーブル4上方位置とコンバータハウジング13上方位置の間を自由に移動することができるよう、スライドレール6に対してスライド自在に取り付けられる。
The cylinder portion of the
また、操作レバー75の近くにスイッチ76が設けられており、このスイッチ76を切り換えることで、真空ポンプから吸着ソケット20に負圧を供給する状態と供給しない状態を切り換えることができる。
Further, a
スライドレール6は、支持軸61を中心としてフレーム5に対して揺動可能に支持されている。また、支持軸61を挟んで吊上げ部7と反対側には、錘部材62が取り付けられている。これにより、吊上げ部7がボルト9を吊下げていない状態では、錘部材62の重さによってスライドレール6が図中破線の状態まで跳ね上がり、吊上げ部7が自重によって回転テーブル4上方位置まで戻るようになっている。
The
図3を参照しながら吸着ソケット20の構成についてさらに説明する。
The configuration of the
図3は吸着ソケット20の部分断面と吸着されるボルト9を示している。吸着ソケット20は、円筒部材21と、円筒部材21の内側に収装される負圧導入管22と、負圧導入管22の下端に接続し、途中に蛇腹部23cを有するベロウ型の真空パッド23とで構成される。
FIG. 3 shows a partial cross section of the
円筒部材21の外周には、雄ねじ部21mが形成されており、円筒部材21は、この雄ねじ部21mをソケットホルダ74に形成される雌ねじ部74fに螺合し、さらに、この雄ねじ部21mに上端側からナット24を螺合することによってソケットホルダ74に固定される。
A male threaded
負圧導入管22は上端部外周に形成される雄ねじ部22mを、円筒部材21の上端に形成される雌ねじ部21fに螺合させ、さらに、ナット25を雄ねじ部22mに上端側から螺合することによって円筒部材21に固定される。負圧導入管22には上端側から図示しない真空ポンプ(負圧源)で発生した負圧が導入される。
The negative
円筒部材21の下端には、ボルト9のヘッド部9hの高さh1に略等しい深さh2を有し、ボルト9吸着時にボルト9のヘッド部9h全体を収容するすり鉢形状の収容部21aが形成される。
The lower end of the
収容部21aの斜面21sは、下端に近づくほど収容部21aの内径が大きくなるように傾斜しており、収容部21aの最上部の内径はボルト9のヘッド部上端の最大外径d1(ヘッド部9hの角を通る円の直径、X矢視図参照)に略等しく、最下部の内径はボルト9のフランジ部9fの外径d2より僅かに大きい。そして、収容部21aの斜面21sの傾斜(傾斜角α)は、ボルト9のヘッド部上端の最大外径位置S1(ヘッド部9hの角)とフランジ部9fの外周端S2とを通る面の傾斜(傾斜角β)と略等しい(α≒β)。
The
また、真空パッド23の吸着側の開放端23aが収容部21a内に突出するように、また、その突出量h3は真空パッド23の最大収縮量を超えないように、真空パッド23の軸方向長さ、負圧導入管22の長さ及び取り付け位置が調整される。
Further, the axial direction of the
図4は吸着ソケット20でボルト9を吸着したときの様子を示したものである。吸着ソケット20をボルト9に近づけ、収容部21aにボルト9のヘッド部9hが挿入されると、まず、真空パッド23の開放端23aがヘッド部9hの上面に接触する。真空パッド23の開放端23aがヘッド部9hの上面によって閉塞されると、真空パッド23内の負圧によってボルト9が真空パッド23に吸い付けられる。そして、負圧によって真空パッド23の蛇腹部23cが軸方向に収縮すると、ボルト9が収容部21a内に完全に引き込まれる。
FIG. 4 shows a state when the
真空パッド23の収縮量が最大収縮量に達する前にヘッド部9hが収容部21aの斜面23sに接触し、ボルト9の吸着が完了する。このとき、ボルト9は、ヘッド部上端の最大外径位置S1(ヘッド部9hの角)及びフランジ部9fの外周端S2の2箇所で収容部21aの斜面21sに接触することで収容部21a内に保持され、ボルト9の姿勢は、ボルト9の軸線と吸着ソケット20の軸線が揃った状態で安定する。
Before the contraction amount of the
次に、上記ボルト搬送挿入装置1の動作を図1を参照しながら説明する。
Next, the operation of the bolt conveying and inserting
ボルトフィーダ2によって整列されたボルト9は、順次、シュート3によって回転テーブル4へと供給される。回転テーブル4では、シュート3から供給されるボルト9を8本、周方向に等間隔に整列した状態で待機する。
The
吊上げ部7は回転テーブル4の上方に待機しており、作業者がスイッチ76を操作して吸着ソケット20への負圧の供給を開始し、操作レバー75を押し下げると、吸着ソケット20の収容部20aにボルト9のヘッド部9hが収容され、ボルト9が吸着ソケット20に吸着される。そして、作業者が操作レバー75を下方に押し下げる力を緩めると、吊上げ部7が伸縮シリンダ72によって上昇する。
The lifting
次に、作業者は、操作レバー75を水平方向に引いてコンバータハウジング13の上方まで引き寄せる。そして、作業者は、操作レバー75を再度押し下げて吊上げ部7を下降させ、吸着ソケット20に吸着されているボルト9の先端をコンバータハウジング13のボルト穴14に挿入する。
Next, the operator pulls the operation lever 75 in the horizontal direction and draws it up to the upper side of the
全てのボルト9をボルト穴14に挿入したら、作業者はスイッチ76を操作して吸着ソケット20への負圧の供給を停止し、ボルト9を吸着ソケット20から切り離す。吸着ソケット20から切り離されたボルト9はコンバータハウジング13のボルト穴14に残されることになる。
When all the
その後、作業者が操作レバー75を押し下げる力を緩めると、吊上げ部7は伸縮シリンダ72によって再び上昇する。ボルト9を切り離したことによってスライドレール6にかかる重さがボルト9の分だけ軽くなるので、スライドレール6が図中破線の状態まで跳ね上がる。そして、作業者が操作レバー75から手を離すと、吊上げ部7は自重によってスライドレール6上を滑り、回転テーブル4の上方まで自動的に戻る。
Thereafter, when the operator loosens the force to push down the operation lever 75, the lifting
このように、本発明に係るボルト搬送挿入装置1では、吸着ソケット20を用いてボルト9を吸着し吊り上げるのであるが、真空パッド23によって吸着力を高める一方で、ボルト9をヘッド部上端の最大外径位置S1及びフランジ部9fの外周端S2の2箇所で収容部21aの斜面23sに接触させて、ボルト9の姿勢が安定するようにしたので、吸着力を高めつつ、ボルト9の軸線が吸着ソケット20の軸線からずれるのを防止できる。これにより、搬送途中のボルト9の落下やボルト9の挿入ミスを減らし、作業性を向上させることができる。
As described above, in the bolt conveying and inserting
なお、真空パッド23としては、軸方向に変形可能なベロウ型が好適であるが、軸方向に変位可能な真空パッドであれば他の形状を用いることが可能である。
The
また、上記実施形態では、8つの吸着ソケット20を用いて8本のボルトを同時に吸着し吊り上げる構成であるが、吸着ソケット20の数はこれに限らず、これより多くても少なくてもよい。また、1つの吸着ソケット20で1本のボルト9を吸着し吊上げる構成ももちろん可能である。
Moreover, in the said embodiment, although it is the structure which adsorb | sucks and lifts up eight bolts simultaneously using the eight adsorption |
続いて本発明の第2の実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
第2の実施形態は、吸着ソケット20のソケットホルダ74への取付け態様のみが先の実施形態と異なる。
The second embodiment differs from the previous embodiment only in the manner of attaching the
図5Aは、吊上げ部7の部分断面を示している。ソケットホルダ74に保持される吸着ソケット20の下端位置(高さ)がソケット毎に変えられており、ソケットホルダ74の一方の側(図中左側)に近づくにつれ吸着ソケット20の下端位置が低くなるように、すなわち、回転テーブル4ないしコンバータハウジング13内のボルト穴14に近くなるようになっている。
FIG. 5A shows a partial cross section of the lifting
下端位置が最も高い吸着ソケット20は、先の実施形態と同じくソケットホルダ74に固定されており(以下、「固定吸着ソケット20s」という。)、これよりも下端位置が低い吸着ソケット20は、ソケットホルダ74に対して軸方向に移動可能に取り付けられている(以下、「移動吸着ソケット20m」という。)。
The
移動吸着ソケット20mは、移動吸着ソケット20m上端に取り付けられたナット24とソケットホルダ74の間に介装されるカラー26の高さ、カラー26の有無によって下端位置が調整され、ソケット外周に形成されるフランジ部20fとソケットホルダ74下面の間に介装されるばね27によって、下端位置が下がった所定の位置に保持される。固定吸着ソケット20sのフランジ部20fとソケットホルダ74下面の間にはばね27に代えてカラー28が介装される。
The lower end position of the
このように、第2の実施形態では、吸着ソケット20の下端位置がソケット毎に異なるが、移動吸着ソケット20mがソケットホルダ74に対して軸方向に移動可能になっているので、吊下げ部7が回転テーブル4上に下降してボルト9を吸着する際には、図5Bに示すように、回転テーブル4に下端が接触した移動吸着ソケット20mのばね27が縮み、全ての吸着ソケット20の下端位置が揃えられる。これにより、吊上げ部7を一回下降させるだけで、8本のボルト9を同時に吸着することができる。
As described above, in the second embodiment, the lower end position of the
ボルト9を吸着して吊上げ部7が上昇すると、図5Cに示すように、移動吸着ソケット20mがばね27の力及び自重によってソケットホルダ74に対して下方に移動し、移動吸着ソケット20mの下端位置が再び下がる。
When the lifting
作業者は、吊上げ部7をコンバータハウジング13の上方まで引き寄せ、コンバータハウジング13上に下降させて、ボルト9をボルト穴14に挿入するのであるが、8本のボルト9の下端位置がソケット毎に異なっているので、作業者は、下端位置が低いボルト9から順にボルト穴14に合わせ、ボルト穴14に挿入していけばよい。
The operator pulls the lifting
したがって、第2の実施形態の構成によれば、ボルト9を挿入する際に、全てのボルト9の位置を同時にボルト穴14に合わせる必要がなくなり、ボルト9挿入時の作業性を向上させることができる。
Therefore, according to the structure of 2nd Embodiment, when inserting the volt |
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above, but the above embodiment is merely one example of application of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. is not.
例えば、上記実施形態では吊上げたボルトを鉛直方向に延びるボルト穴に挿入しているが、ボルト穴が鉛直方向に対して傾斜している場合であっても、吊下げ部を首振り可能な構成とすればボルトをボルト穴に挿入することが可能である。 For example, in the above embodiment, the lifted bolt is inserted into the bolt hole extending in the vertical direction, but the hanging portion can be swung even when the bolt hole is inclined with respect to the vertical direction. Then, it is possible to insert the bolt into the bolt hole.
2 ボルトフィーダ
4 回転部
7 吊下げ部
9 ボルト
13 コンバータハウジング
14 ボルト穴
20 吸着ソケット
22 負圧導入管
23 真空パッド
74 ソケットホルダ
2 Bolt feeder 4
Claims (5)
前記ボルトのヘッド部を収容するすり鉢形状の収容部を吸着側端部に有する円筒部材と、
吸着側の開放端を前記収容部内に突出させた状態で前記円筒部材内に配置される変形可能な真空パッドと、
前記真空パッド内に負圧を導入する負圧導入手段と、
を備え、
前記収容部の斜面の傾斜が、前記ボルトのヘッド部上端の最大外径位置とフランジ部外周端を通る面の傾斜と等しいことを特徴とする吸着ソケット。 For suction sockets that pick up flanged bolts,
A cylindrical member having a mortar-shaped accommodation portion for accommodating the head portion of the bolt at the suction side end;
A deformable vacuum pad disposed in the cylindrical member in a state in which an open end on the suction side protrudes into the accommodating portion;
Negative pressure introduction means for introducing a negative pressure into the vacuum pad;
With
The suction socket characterized in that the slope of the slope of the housing part is equal to the slope of the surface passing through the maximum outer diameter position of the upper end of the head part of the bolt and the outer peripheral end of the flange part.
前記収容部が前記ヘッド部の角と前記フランジ部外周端とで前記ボルトを保持することを特徴とする請求項1または2に記載の吸着ソケット。 The head of the bolt is polygonal;
The suction socket according to claim 1, wherein the housing portion holds the bolt at a corner of the head portion and an outer peripheral end of the flange portion.
前記複数の吸着ソケットが取り付けられるソケットホルダと、
前記ソケットホルダを移動させる移動機構と、
を備えたことを特徴とするボルト搬送挿入装置。 In the bolt conveyance insertion device provided with a plurality of suction sockets according to any one of claims 1 to 3,
A socket holder to which the plurality of suction sockets are attached;
A moving mechanism for moving the socket holder;
A bolt conveying and inserting device comprising:
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