JPH052843U - ワーク移載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】２つのワークの移動時のおける同期を保ちつつ
位置決め精度の向上を図る。 【構成】各ワーク１１，１１をそれぞれ挟持する２つの
挟持手段３，３と該各挟持手段３，３にそれぞれ連結さ
れて各ワーク１１，１１を回転させる２つのロータリア
クチュエータ６，６とが設けられている。上記各挟持手
段３，３は、回転自在な回転軸３１と、該回転軸３１の
一端に連結されて上記ワーク１１，１１を挟持するエア
チャック４とより構成されている。上記回転軸３１とエ
アチャック４とは、ワーク１１，１１の回転半径が等し
くなるように設定されると共に、回転軸中心とワーク中
心とを結ぶ直線が両挟持手段３，３において異なる方向
になるように設定されている。一方、上記各ロータリア
クチュエータ６，６は、各回転軸３１の他端に連結され
ると共に、両ワーク１１，１１が同期して回転するよう
にプーリ７１，７１を介して低張力のタイミングベルト
７２で連結されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、パレット上に載置されたワークを移載するワーク移載装置に関し、 特に、２つのワークの同期及び位置決め対策に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、自動組立ラインにおいては、タクトタイムの短縮を図るために、１つ のパレット上に２つのワークを載置して作業を行う場合がある。例えば、この自 動組立ラインには、２つのワークの相対位置を変更しながら一方のパレットから 他のパレットに移載するワーク移載装置が設けられている。

【０００３】 このワーク移載装置には、ワークの間隔を変更する変位アクチュエータと、そ れぞれのワークを回転させる回転アクチュエータとを備え、それぞれのアクチュ エータでワークの間隔を変更する一方、各ワークを所定角度だけ回転させるよう にしているものがある。

【０００４】 また、他のワーク移載装置には、１つのアクチュエータを備え、このアクチュ エータと他のワークの挟持手段等とを伝動機構でもって連結し、１つのアクチュ エータで２つのワークの間隔と回転角とを同期させて変更するようにしているも のがある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した変位アクチュエータと回転アクチュエータとを備えた 前者のワーク移載装置においては、各ワークの両端停止位置を正確に制御するこ とができるものの、変位アクチュエータと回転アクチュエータとを共に制御しな ければならず、両ワークを回転させている際、両ワークが干渉する場合があり、 同期をとることが難しいという問題があった。

【０００６】 また、１つのアクチュエータと伝動機構とを備えた後者のワーク移載装置にお いては、各ワークの回転と間隔との変更は同期して行うことができるものの、両 端停止位置決め精度に問題があった。つまり、アクチュエータに直結されたワー クは正確に位置決めされるが、伝動機構で連結された側のワークは、伝動機構の 遊び等によって位置決め精度が悪くなるという問題があった。

【０００７】 本考案は、斯かる点に鑑みてなされたもので、２つのワークの移動時のおける 同期を保ちつつ位置決め精度の向上を図ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案が講じた手段は、各ワークに対応して挟 持手段と回転手段と設けると共に、該回転手段を巻掛け部材で連結するようにし たものである。

【０００９】 具体的に、請求項１に係る考案が講じた手段は、パレット上に中心線を平行に 且つ所定間隔を存して載置された２つのワークを移動して載置するワーク移載装 置を前提としている。そして、上記各ワークをそれぞれ挟持する２つの挟持手段 と該各挟持手段にそれぞれ連結されてワークを回転させる２つの回転手段とが設 けられている。更に、上記各挟持手段は、回転自在な回転軸と、該回転軸の一端 に連結されて上記ワークを挟持するチャック部材とより構成されると共に、該両 挟持手段の回転軸とチャック部材とは、ワークの回転半径が等しくなるように設 定されると共に、回転軸中心とワーク中心とを結ぶ直線が両挟持手段において異 なる方向になるように設定されている。一方、上記各回転手段は、各挟持手段の 回転軸の他端に連結されると共に、該両回転手段は上記両ワークが同期して回転 するように巻掛け部材で連結された構成としている。

【００１０】 また、請求項２に係る考案が講じた手段は、請求項１記載の考案において、巻 掛け部材が、回転手段の駆動軸に連結されたプーリに低張力で巻回されたタイミ ングベルトである構成としている。

【００１１】

【作用】

上記の構成により、請求項１に係る考案では、各挟持手段のチャック部材は両 ワーク中心線を平行に且つ所定間隔を存して各ワークを挟持する。そして、各回 転手段を駆動すると、該両回転手段は巻掛け部材で同期して回転し、具体的に、 請求項２に係る考案では、プーリを介してタイミングベルトが巻回されているの で、挟持手段の回転軸が同期し、両ワークがワーク中心線の平行を保ちつつ同期 して回動することになる。

【００１２】 しかも、上記両ワークは回転半径が同じであるので、同方向に等しく回転する と共に、ワーク中心と回転軸中心とを結ぶ直線が両挟持手段で異なる方向である ので、上記ワークは回動するに従って、両ワークの間隔が変更されることになる 。この結果、上記両ワークは、角度を変更しつつ間隔を変えて移動載置されるこ とになる。

【００１３】

【考案の効果】

従って、請求項１に係る考案によれば、各ワークを挟持する挟持手段に対応し て回転手段を設けると共に、該両回転手段を巻掛け部材で連結するようにしたた めに、各ワークを同期して且つワーク中心線を平行にして回動させることができ るので、該両ワークが干渉することなく、正確に移載することができる。

【００１４】 また、各ワーク毎に回転手段を設けているので、ワークの両端停止位置決め精 度を向上させることができることから、各種の作業等を高精度に行うことができ る。

【００１５】 また、請求項２に係る考案では、回転手段に連結されたプーリにタイミングベ ルトを低張力で巻回したために、両ワークの回転同期を確実にとることができる ことから、両ワークの干渉を確実に防止することができる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１７】 図１乃至図５に示すように、１は、ワーク移載装置であって、自動組立ライン において、２つのワーク（治具）１１，１１を一方のコンベア１２上のパレット １３から他のコンベア１２上のパレット１３にワーク中心線の平行を保ちつつ上 記両ワーク１１，１１の間隔を変えて且つ角度を変えて移動し、載置し直すもの である。

【００１８】 該ワーク移載装置１は、被制御体２に支持された２つの挟持手段３，３と、該 各挟持手段３，３に連結された回転手段である２つのロータリアクチュエータ６ ，６とを備えて構成されている。更に、上記各挟持手段３，３は、回転軸３１を 備えると共に、該回転軸３１に連結されたXYフローティング機構５と、該XYフロ ーティング機構５に連結されたチャック部材であるエアチャック４とを備えて構 成されている。

【００１９】 上記被制御体２は、図３に示すように、上下の支持板２１，２２が四隅の支柱 ２３，２３，……で支持されると共に、該支持板２１，２２間に一対のストッパ ２４，２４がダンパ２５，２５を介して２組取付けられて構成されている。そし て、該被制御体２は、図１における上下方向のＺ方向と、図１における紙面に対 して垂直方向のＸ方向とに移動制御される一方、上記支持板２１，２２間におけ る挟持手段３の回転軸３１には、リング体２６を介して突起２７が取付けられ、 該突起２７が上記ストッパ２４，２４に当接して回転軸３１、つまり、ワーク１ １の回動角度θが機械的に規制されている。また、該ワーク１１，１１の回動角 度θの微調整は、ダンパ２５，２５の支持板２１に対する取付位置の変更により 行っている。尚、２８は、回転軸３１の軸受部材で、下部支持板２２に固着され ている。

【００２０】 上記エアチャック４は、チャック本体４１の下端に一対の挟持爪４２，４２が 互いに離接可能に連接されて成り、該一対の挟持爪４２，４２がワーク１１を挟 持するように構成されている。

【００２１】 また、上記XYフローティング機構５は、両ワーク１１，１１を挟持する際の、 被制御体２の位置決め誤差やワーク１１のコンベア１２に対する停止位置誤差等 を許容するものであって、上部基板５１と中間基板５２と下部基板５３とを備え 、該各基板５１〜５３間にレール５４と該レール５４のスライダ５５とが設けら れて該各基板５１〜５３が互いに直交方向に移動自在に連結されている。つまり 、該XYフローティング機構５は、図１における紙面に対して垂直方向のＸ方向と 、図２における紙面に対して垂直方向のＹ方向とに下部基板５３が上部基板５１ に対して移動自在に構成され、上記両エアチャック４，４をＸ方向とＹ方向とに １mm程度自由に移動可能にし、該エアチャック４，４にＸ，Ｙ方向の外力が作用 したときの逃げを考慮している。そして、上記上部基板５１には回転軸３１が下 端にて連結される一方、下部基板５３にはエアチャック４のチャック本体４１が 上端にて連結されている。

【００２２】 上記両ロータリアクチュエータ６，６は、被制御体２の上部に載置されると共 に、上記回転軸３１に連結され、該回転軸３１を同方向に回動させるようになっ ている。更に、該両ロータリアクチュエータ６，６の間には同期手段７が設けら れ、該同期手段７は、ロータリアクチュエータ６，６の駆動軸に取付けられたプ ーリ７１，７１と、該両プーリ７１，７１に巻回された巻掛け部材であるタイミ ングベルト７２とより構成されている。そして、該タイミングベルト７２は、ロ ータリアクチュエータ６，６の回転同期を図っており、若干の弛みを有する低張 力でプーリ７１，７１に巻回されている。

【００２３】 また、上記挟持手段３における回転軸３１とエアチャック４とは、図６及び図 ７に示すように、ワーク１１，１１の回転半径Ｒが等しくなるように設定される と共に、回転軸中心Ｐ１，Ｐ２とワーク中心Ｏ１，Ｏ２とを結ぶ直線Ｌ１，Ｌ２ が両挟持手段３，３において異なる方向になるように設定される。つまり、図６ に示すように、回転軸中心Ｐ１，Ｐ２と、各エアチャック４，４が挟持したワー ク中心Ｏ１，Ｏ２との距離、つまり、回転半径Ｒが両挟持手段３，３で等しく設 定される一方、回転軸中心Ｐ１，Ｐ２とワーク中心Ｏ１，Ｏ２とを結ぶ直線Ｌ１ ，Ｌ２が所定の角度θで交差するように設定されている。

【００２４】 次に、上記ワーク移載装置の載置動作について説明する。

【００２５】 まず、図４及び図６に示すように、２つのワーク１１，１１は一方のコンベア １２上にワーク中心線Ｎ１，Ｎ２を平行にして且つ所定間隔Ｍ１を存して載置さ れており、該両ワーク１１，１１の上方にエアチャック４を移動し、該エアチャ ック４を降下して挟持爪４２，４２で各ワーク１１，１１を挟持する。その際、 ワーク中心Ｏ１，Ｏ２と回転軸中心Ｐ１，Ｐ２とを結ぶ直線Ｌ１，Ｌ２は、両挟 持手段３，３において所定角度θをもって交差している。

【００２６】 続いて、上記被制御体２を上昇して各ワーク１１，１１を他のコンベア１２の 上方に移動すると共に、ロータリアクチュエータ６，６を駆動する。このロータ リアクチュエータ６，６を駆動すると、図５及び図７に示すように、回転軸３１ ，３１が回動し、各ワーク１１，１１は回転軸中心Ｐ１，Ｐ２を中心に回動する 。そして、突起２７がストッパ２４に当接して各ワーク１１，１１が停止する。 すなわち、１つのロータリアクチュエータ６とタイミングベルト７２等で両ワー ク１１，１１を回動すると、タイミングベルト７２等の遊びによって片方のワー ク１１は正確に所定位置に停止するとは限られないので、２つのロータリアクチ ュエータ６，６で両ワーク１１，１１を回動している。

【００２７】 その際、ワーク中心Ｏ１，Ｏ２と回転軸中心Ｐ１，Ｐ２との距離、つまり、回 転半径Ｒが等しいので、両ワーク１１，１１はワーク中心線Ｎ１，Ｎ２の平行を 保ったまま同方向に等しく回動すると共に、両ロータリアクチュエータ６，６が タイミングベルト７２で連結されているので、同期して回動することになる。し かも、ワーク中心Ｏ１，Ｏ２と回転軸中心Ｐ１，Ｐ２とを結ぶ直線Ｌ１，Ｌ２が 両挟持手段３，３間において所定の角度θをもって交差しているので、両ワーク １１，１１の間隔Ｍ２は、回動前の間隔Ｍ１より大きくなる。

【００２８】 つまり、回転半径Ｒは、次式に示すようになる。

【００２９】 Ｒ＝（Ｍ１−Ｍ２) ／2sinθ ……(1) 従って、上記各ワーク１１，１１を挟持する挟持手段３，３に対応してロータ リアクチュエータ６，６を設けると共に、該両ロータリアクチュエータ６，６を タイミングベルト７２で連結するようにしたために、各ワーク１１，１１を同期 して且つワーク中心Ｏ１，Ｏ２を平行にして回動させることができるので、該両 ワーク１１，１１が干渉することなく、正確に移載することができる。

【００３０】 また、各ワーク１１，１１毎にロータリアクチュエータ６，６を設けているの で、ワーク１１，１１の両端停止位置決め精度を向上させることができることか ら、各種の作業等を高精度に行うことができる。

【００３１】 また、上記ロータリアクチュエータ６，６にプーリ７１，７１を介してタイミ ングベルト７２を低張力で巻回したために、両ワーク１１，１１の回転同期を確 実にとることができることから、両ワーク１１，１１の干渉を確実に防止するこ とができる。

【００３２】 尚、本実施例においては、XYフローティング機構５を設けたが、該XYフローテ ィング機構５はエアチャック４の逃げを要する場合のみ設ければよく、必ずしも 設ける必要はない。

【００３３】 また、請求項１に係る考案では、巻掛け部材はタイミングベルト７２に限られ るものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワーク移載装置の正面図である。

【図２】ワーク移載装置の側面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線の断面図である。

【図４】移載前を示す図２におけるＢ−Ｂ線の断面図で
ある。

【図５】移載後を示す図２におけるＢ−Ｂ線の断面図で
ある。

【図６】移載前のワーク状態を示す原理図である。

【図７】移載後のワーク状態を示す原理図である。

【符号の説明】

１ ワーク移載装置 ２ 被制御体 ３ 挟持手段 ４ エアチャック ５ XYフローティング機構 ６ ロータリアクチュエータ（回転手段） １１ ワーク １２ コンベア １３ パレット ３１ 回転軸 ７１ プーリ ７２ タイミングベルト

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 パレット上に中心線を平行に且つ所定間
   隔を存して載置された２つのワークを移動して載置する
   ワーク移載装置であって、 上記各ワークをそれぞれ挟持する２つの挟持手段と、該
   各挟持手段にそれぞれ連結されて各ワークを回転させる
   ２つの回転手段とが設けられ、 上記各挟持手段は、回転自在な回転軸と、該回転軸の一
   端に連結されて上記ワークを挟持するチャック部材とよ
   り構成され、 該両挟持手段の回転軸とチャック部材とは、ワークの回
   転半径が等しくなるように設定されると共に、回転軸中
   心とワーク中心とを結ぶ直線が両挟持手段において異な
   る方向になるように設定される一方、 上記各回転手段は、各挟持手段の回転軸の他端に連結さ
   れると共に、該両回転手段は上記両ワークが同期して回
   転するように巻掛け部材で連結されていることを特徴と
   するワーク移載装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のワーク移載装置におい
   て、巻掛け部材は、回転手段の駆動軸に連結されたプー
   リに低張力で巻回されたタイミングベルトであることを
   特徴とするワーク移載装置。