JPH06190651A - ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置ずれすることなく正確にワークを治具に
供給したり治具から排出することができるロボットの提
供にある。 【構成】 サーボ制御にて相互に直交する３軸方向に移
動可能なアーム１と、アーム１に付設されるワーク把持
用チャック２と、を備える。アーム１に治具３の位置決
め基準面を把持する位置補正用チャック34を付設する。
サーボ制御をオフとしてアーム１を自由状態とし、この
自由状態にて、位置補正用チャック34にて治具３の基準
面を把持する。これにより、治具３の基準面に対するワ
ーク把持用チャック２の位置ずれを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】スピンドルモータの自動組立てラインに
おいては、一般に、軸受に対して定置予圧付与工程が設
けられる。

【０００３】即ち、定置予圧付与工程では、順次、ワー
ク出入位置に搬送される複数のパレットの予圧付与部に
ワーク（スピンドルモータ）を供給し、該ワークに予圧
付与するものである。

【０００４】予圧付与部は、パレット上に設けられる台
座と、該台座上に取付けられる治具と、該治具上のワー
ク上に載置されるウェイトと、を備える。

【０００５】従って、ロボットにより予圧付与部に対し
てワークを出し入れする必要があった。

【０００６】しかして、ロボットとしては、従来では、
例えば、サーボ制御にて相互に直交する３軸方向に移動
可能なアームと、該アームに付設されるワーク把持用チ
ャックと、を備えたものが使用される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、アームを高
精度にサーボ制御し、その繰り返し精度を、例えば、3/
100mm 位に抑えたとしても、予圧付与部が設けられるパ
レット全体の位置精度に、台座及び治具等の位置精度が
加わり、このロボットによるワークのセット位置が治具
に対してずれる虞れがあった。

【０００８】また、治具には、スピンドルモータのブラ
ケット底部の孔に嵌合する凸部が設けられており、位置
ずれがあれば、凸部がブラケットの孔にうまく嵌合され
ず、このような状態で、ワークに予圧が付加されれば、
ワークが破損する虞れがあった。

【０００９】そこで、本発明では、治具にワークを供給
する際、及び、治具からワークを排出する際に、治具に
対するワーク把持用チャックの位置ずれが補正されて、
正確にワークを供給したり、排出したりすることができ
るロボットを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係るロボットは、サーボ制御にて相互に
直交する３軸方向に移動可能なアームと、該アームに付
設されて治具にワークを供給すると共に該治具に供給さ
れたワークを排出するワーク把持用チャックと、を備え
たロボットに於て、サーボ制御のオフによる上記アーム
の自由状態にて上記治具の位置決め用基準面を把持して
該基準面に対する上記ワーク把持用チャックの位置ずれ
を補正する位置補正用チャックを、上記アームに付設し
たものである。

【００１１】

【作用】ワークを治具に供給する場合、アームをサーボ
制御にて相互に直交する３軸方向に移動させて、該アー
ムに付設された位置補正用チャックを治具近傍まで接近
させる。

【００１２】即ち、治具の位置決め基準面の把持が可能
な位置まで位置補正用チャックを移動させる。

【００１３】そして、位置補正用チャックによる治具把
持の直前に、サーボ制御をオフとしてアームを自由状態
とする。

【００１４】次に、位置補正用チャックにて治具の位置
決め基準面を把持する。

【００１５】この際、位置決め基準面に対するアームの
位置（つまり、ワーク把持用チャックの位置）がずれて
いた場合、アームは自由状態であるので、この把持によ
り、アームがずれを補正する方向に移動し、ワーク把持
用チャックにて保持されているワークが、位置決め基準
面に対して位置ずれしない状態となる。

【００１６】その後、再びサーボ制御をオン状態とした
後、位置補正用チャックによる基準面の把持を解除し
て、アームを移動させて、ワーク把持用チャックにて把
持されているワークを治具に供給する。

【００１７】従って、ワークを治具に供給する際には、
治具の位置決め用基準面に対するワーク把持用チャック
の位置ずれは無い状態であり、ワークは治具に確実に供
給される。

【００１８】また、治具に供給されているワークを該治
具から排出する場合、供給する場合と同様に、位置補正
用チャックによる治具把持直前に、サーボ制御をオフと
してアームを自由状態とし、この状態で位置補正用チャ
ックにて治具の位置決め基準面を把持する。

【００１９】これにより、ワーク把持用チャックが位置
決め基準面に対して位置ずれしない状態とし、その後、
再びサーボ制御をオン状態とした後、位置補正用チャッ
クによる基準面の把持を解除して、アームを移動させ
て、ワーク把持用チャックにてワークを把持し、該ワー
クを所定位置に供給する。

【００２０】従って、治具からワークを排出する際に
も、治具の位置決め基準面に対するワーク把持用チャッ
クの位置ずれは無い状態であり、ワークを確実にワーク
把持用チャックにて把持して排出することができる。

【００２１】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
詳説する。

【００２２】図１と図２は本発明に係るロボットを示
し、このロボットは、サーボ制御にて相互に直交する３
軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能なアーム１と、該アーム１
に付設されるワーク把持用チャック２と、を備え、ワー
ク把持用チャック２にてワークＷ（図５等参照）を把持
して治具３に供給したり、該治具３に供給されているワ
ークＷを外部へ排出したりするものである。

【００２３】即ち、アーム１は、Ｘ軸方向に移動可能な
第１移動体４に付設され、第１移動体４はＺ軸方向に移
動可能な第２移動体５に保持され、第２移動体５はＹ軸
方向に移動可能な第３移動体６に保持される。

【００２４】アーム１は、第１移動体４に図２に矢印Ａ
の如く鉛直軸心を中心に回動自在に取付けられる。

【００２５】しかして、本発明に係るロボットは、例え
ば、スピンドルモータ（つまり、ワークＷ）の自動組立
てラインに用いられる。

【００２６】特に、定置予圧付与工程においてこのロボ
ットが使用される。

【００２７】ここで、定置予圧付与工程とは、接着剤塗
布、ベアリング挿入、ハブのシャフト挿入等の各工程を
終えたワークＷを、ロボットにて、図３と図４に示すパ
レットＰの治具３上に載置し、該ワークＷにウェイト16
にて荷重を付与する工程をいう。

【００２８】パレットＰには、例えば、５個の予圧付与
部17…が設けられるが、これに限るものではない。

【００２９】予圧付与部17は、パレットＰ上に設けられ
る台座18と、該台座18上に取付けられる上述の治具３
と、該治具３上に載置されたワークＷ上に載置されるウ
ェイト16と、を備える。

【００３０】ウェイト16は、パレットＰ上に立設される
支台19に付設されたスライドガイド20に沿って上下動す
る。

【００３１】即ち、図５に示すように、治具３は、円盤
形状の本体部３ａと、該本体部３ａに立設される中心軸
部３ｂと、からなり、中心軸部３ｂに盲孔21が設けられ
る。

【００３２】そして、ワークＷが治具３に供給された際
には、ワークＷのシャフト22が中心軸部３ｂの盲孔21に
挿入され、ワークＷのブラケット23の円筒部24の内周面
突部25が中心軸部３ｂの端面26に当接する。

【００３３】この状態でウェイト16がスライドガイド20
に沿って下降し、ワークＷのハブ27の上壁28に載置され
る。

【００３４】従って、ワークＷには、ウェイト16の自重
がかかり、この自重によりベアリング29に予圧が与えら
れる。なお、図５において、40はステータ、41はロータ
マグネットである。

【００３５】ところで、この場合、複数枚（例えば、18
枚）のパレットＰ…が図４に示すように、パレットテー
ブル30上に配設され、ワーク出入位置Ｓに順次供給され
るパレットＰ…に対して、ワークＷの出し入れを行な
い、各パレットＰを図４の矢印の如くテーブル30上を巡
回させている間（例えば、15分間）において、各ワーク
Ｗに予圧を付与している。

【００３６】しかして、ワーク把持用チャック２は、図
６に示すように、基部31と、該基部31から突設される開
閉自在な一対の爪32と、を備え、基部31が図１に示すよ
うにアーム１に取付けられる。

【００３７】爪32，32は、本体部32ａ，32ａと、該本体
部32ａ，32ａの内面の先端に付設される把持部32ｂ，32
ｂと、からなり、把持部32ｂ，32ｂの内面は、夫々、ワ
ークＷ把持が可能なように、切欠き部33，33が形成され
ている。

【００３８】また、このワーク把持用チャック２の下方
には、位置補正用チャック34が設けられる。

【００３９】位置補正用チャック34は、ワーク把持用チ
ャック２と同様、基部35と、該基部35から突設される開
閉自在な一対の爪36，36とを備え、基部35が図１に示す
ように、アーム１に取付体37を介して取付けられる。

【００４０】爪36，36は、本体部36ａ，36ａと、本体部
36ａ，36ａの内面の先端部に付設される把持部36ｂ，36
ｂとからなり、図９と図13に示すように、治具３の位置
決め用基準面38を把持する。

【００４１】ここで、位置決め用基準面38とは、治具３
の本体部３ａの外周面をいう。

【００４２】従って，爪36の把持部36ｂの内面は、基準
面38に対応するように内方弯曲面39，39とされる。即
ち、内方弯曲面39の曲率半径を治具３の本体部３ａの半
径と一致させている。

【００４３】また、図９に示すように、位置補正用チャ
ック34にて基準面38を把持した際には、治具３の軸心Ｏ
と、ワーク把持用チャック２にて把持されたワークＷの
軸心Ｏ₁ とが同一軸心上に配設されるように設定する。

【００４４】しかして、このロボットのシーケンスにパ
レットＰの各予圧付与部17…の位置を入力しておき、こ
の定置予圧付与工程の前工程でワーク把持用チャック２
にてワークＷを把持し、ワークＷを順次予圧付与部17に
案内するものである。

【００４５】即ち、アーム１のＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸
の移動はサーボ制御にて行なっている。

【００４６】従って、サーボ制御をオフとすれば、アー
ム１は自由状態となる。

【００４７】次に、上述の如く構成されたロボットを使
用してワークＷを治具３に供給する方法を図14に示すフ
ロチャートに従って説明する。

【００４８】パレットＰがワーク出入位置Ｓ（図４参
照）に到着すれば、予圧付与部17の各ウェイト16…を上
昇させる。

【００４９】次に、前ステーション（前工程）でワーク
把持用チャック２にてワークＷを把持し、アーム１をＸ
軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸方向に移動させ、位置決め位置へ
移動させる。

【００５０】位置決め位置とは、図８に示すように、治
具３が位置補正用チャック34の爪36，36の把持部36ｂ，
36ｂ間に介在される位置をいう。

【００５１】そして、位置決め位置にアーム１が到着す
れば、サーボ制御をオフとしてアーム１を自由状態とす
る。

【００５２】自由状態とした後、位置補正用チャック34
にて治具３の基準面38を把持する。

【００５３】この際、図８と図12に示すように、ワーク
把持用チャック２にて把持されているワークＷが、治具
３に対して位置ずれしている場合、ワークＷの軸心Ｏ₁
と治具３の軸心Ｏとがずれている。この場合、ワークＷ
は、治具３に対してＸ，Ｙ方向にずれている。

【００５４】しかしながら、位置補正用チャック34にて
基準面38を把持すれば、その把持にともなって自由状態
であるアーム１が移動して、図13に示すように、そのず
れが無くなる。

【００５５】即ち、基準面38近傍において開状態である
位置補正用チャック34の爪36，36を閉状態とすることに
より、爪36，36の内方弯曲面39，39に基準面38が順次嵌
合してゆき、この際、治具３は固定されているので、自
由状態であるアーム１が嵌合にともなって位置を変位さ
せてゆき、完全に嵌合した際には、各軸心Ｏ，Ｏ₁ が同
一鉛直軸心上に配設される。（なお、把持時間として
は、0.5 秒位とする。）

【００５６】なお、Ｚ軸方向のずれは、上下方向のずれ
であるので、多少ずれていても、ワークＷを治具３に供
給する際には影響がない。

【００５７】軸心Ｏ，Ｏ₁ が一致すれば、再びサーボ制
御をオンとすると共に、位置補正用チャック34を開状態
として、アーム１を下降させ、図10に示すように、ブラ
ケット23の円筒部24に治具３の中心軸部３ｂを嵌合させ
る。

【００５８】その後、ワーク把持用チャック２を開状態
とした後、アーム１を上昇させると共に後退させて、次
のワークＷを前ステーションでワーク把持用チャック２
にて把持し、以下、同様の動作を繰り返すことにより、
各予圧付与部17…をワークＷを順次供給してゆくことが
できる。

【００５９】また、ワークＷが予圧付与部17に供給され
れば、ウェイト16が図５に示すように下降して、ワーク
Ｗに予圧を付与する。

【００６０】次に、治具３に供給されているワークＷを
該治具３から排出する方法を図15に示すフロチャートに
従って説明する。

【００６１】予圧付与が終了してパレットＰがワーク出
入位置Ｓ（図４参照）に到着すれば、予圧付与部17の各
ウェイト16…を上昇させる。

【００６２】次に、ワークＷを把持していないアーム１
を、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸方向に移動させ、位置決め
位置へ移動させる。

【００６３】そして、位置決め位置にアーム１が到着す
れば、サーボ制御をオフとしてアーム１を自由状態とす
る。

【００６４】自由状態とした後、位置補正用チャック34
にて治具３の基準面38を把持し、基準面38に対するワー
ク把持用チャック２の位置ずれを補正する。

【００６５】次に、再びサーボ制御をオンとすると共
に、位置補正用チャック34を開状態としてアーム１を下
降させた後、ワーク把持用チャック２を閉状態として、
該ワーク把持用チャック２にてワークＷを把持する。

【００６６】その後、アーム１を上昇させると共に、後
退させ、ワーク把持用チャック２にて把持しているワー
クＷを所定位置へ運び載置する。

【００６７】以下、同様の動作を繰り返すことにより、
各予圧付与部17…からワークＷを順次排出することがで
きる。

【００６８】従って、上述のロボットを使用すれば、複
数のパレットＰの複数の各予圧付与部17の各治具３に確
実にワークＷを供給することができると共に、各治具３
のワークＷを確実に排出することができ、ワークＷへの
予圧付与によるワークＷの破損がなくなる。

【００６９】なお、本発明は上述の実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
り、例えば、用途としては、スピンドルモータの自動組
立てラインに限らず、各種の部品の組立・検査ラインに
使用することができる。

【００７０】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００７１】治具３にワークＷを供給する際、及び、治
具３からワークＷを排出する際には、治具３に対してワ
ーク把持用チャック２は位置ずれしない状態となり、正
確にワークＷを治具３に供給したり、該治具３から排出
したりすることができる。

【００７２】従って、ワークＷが実施例のようにスピン
ドルモータであり、しかも、定置予圧付与工程に使用さ
れる場合、ワークＷ（スピンドルモータ）には、予圧が
正確に付与され、該ワークＷが破損することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部側面図である。

【図２】要部平面図である。

【図３】予圧付与部を示す簡略斜視図である。

【図４】定置予圧付与工程を示す簡略平面図である。

【図５】予圧付与状態を示す断面図である。

【図６】ワーク把持用チャックと位置補正用チャックの
拡大斜視図である。

【図７】作用説明図である。

【図８】作用説明図である。

【図９】作用説明図である。

【図10】ワークの治具供給状態を示す断面図である。

【図11】作用説明図である。

【図12】作用説明図である。

【図13】作用説明図である。

【図14】ワーク供給を示すフロチャート図である。

【図15】ワーク排出を示すフロチャート図である。

【符号の説明】

１ アーム ２ ワーク把持用チャック ３ 治具 34 位置補正用チャック 38 位置決め用基準面 Ｗ ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボ制御にて相互に直交する３軸方向
   に移動可能なアーム１と、該アーム１に付設されて治具
   ３にワークＷを供給すると共に該治具３に供給されたワ
   ークＷを排出するワーク把持用チャック２と、を備えた
   ロボットに於て、サーボ制御のオフによる上記アーム１
   の自由状態にて上記治具３の位置決め用基準面38を把持
   して該基準面38に対する上記ワーク把持用チャック２の
   位置ずれを補正する位置補正用チャック34を、上記アー
   ム１に付設したことを特徴とするロボット。