JPH0825156A - ねじ締めロボット - Google Patents

ねじ締めロボット

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JPH0825156A
JPH0825156A JP16565694A JP16565694A JPH0825156A JP H0825156 A JPH0825156 A JP H0825156A JP 16565694 A JP16565694 A JP 16565694A JP 16565694 A JP16565694 A JP 16565694A JP H0825156 A JPH0825156 A JP H0825156A
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screw
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hopper
screw tightening
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Kazuo Kido
一夫 城戸
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用するねじの種類を短時間で切り替えるこ
とのできる低コストのねじ締めロボットの提供。 【構成】ロボット本体24と、ロボット本体24に搭載
されたねじ締めドライバ26と、雑然と投入されたねじ
を貯蔵するホッパ27と、ねじの呼び径よりも広く頭径
よりは狭い溝を長手方向に有するシュート29と、ホッ
パ27内のねじをシュート29に乗り移らせるすくい板
28とを備える。ホッパ27、シュート29およびすく
い板28を相互に連結してユニット化されたねじね供給
部25となす。このねじ供給部25はロボット本体24
に着脱自在に搭載される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ホッパ内に雑然と投入
されたねじを逐次に導出してねじ締め作業を行うねじ締
めロボットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】家電製品の生産現場などで使用されてい
るねじ締めロボットには、スカラ型や直角座標型などの
種類があるが、昨今の多品種少量生産の傾向を反映し
て、使用するねじの種類の切り替えに迅速に対応できる
低コストのねじ締めロボットが求められている。
【0003】図7に示す従来のスカラ型ねじ締めロボッ
トでは、ロボット本体1にねじ締めドライバ2が搭載さ
れており、ロボット本体1外に設けられたねじ供給器3
が、ロボット本体1に軟質のエアホース4で連結されて
いる。そして、ねじ供給器3内に貯蔵されているねじ
が、エアホース4内を流通するエアの圧力でロボット本
体1に送り込まれるようになっている。つまり、ねじ供
給器3内に雑然と投入されているねじが整列・分離され
てエアホース4内を流通し、ねじ締めドライバ2の先端
付近に設けられた保持用爪5に保持される。この状態で
ねじ締めドライバ2の先端ビット部6が回転し、エアシ
リンダ7による押し下げ動作で、ワーク8にねじが締め
込まれる。
【0004】一方、図8および図9に示す直角座標型の
ロボットでは、ホッパ9内に雑然と投入されたねじが、
すくい板10によるすくい上げ動作でシュート11に乗
り移り、エスケープシリンダ12がねじを1本ずつ分離
してキャッチャ13に送り込む。ねじ締めドライバ14
に設けられた真空チャック15にねじが保持され、ねじ
締めドライバ14および真空チャック15が、エアシリ
ンダ16によって押し下げられる。キャッチャ13は支
点17で支承され、ばね18とストッパ19とで位置決
めされており、下降した真空チャック15に当接して押
し下げられる。
【0005】ねじ締めドライバ14が先端ビット部20
を回転させながら下降していく過程で真空チャック15
がワーク21に当たると、ばね22がたわみ、ねじ23
はエアシリンダ16の推力と先端ビット部20の回転と
によってワーク21に締め込まれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】スカラ型ねじ締めロボ
ットにおいては、エアホース4の内径に対してねじの長
さが短すぎたり長すぎたりすると、図10の(a)、
(b)に示すようにエアホース4内でねじ詰まりを起こ
しやすい。また、エアホース4の内面が磨耗しやすいの
で、その交換を頻繁に行う必要があるのみならず、ねじ
の種類を切り替える場合、ねじ供給器3、エアホース4
および保持用爪5等を交換しなければならないという煩
わしさがあった。
【0007】一方、直角座標型のロボットでは、ねじ締
めドライバ14とポッパ9とが一体化されているので、
ねじの種類を切り替える場合、ホッパ9、すくい板1
0、シュート11、エスケープシリンダ12およびキャ
ッチャ13等を交換しなければならず、ここに少なから
ぬ労力および時間を要した。ねじの種類を早急に切り替
える必要がある場合、ホッパ9とこれに一体化されてい
るねじ締めドライバ14とを交換すれば対応できるもの
の、高価なねじ締めドライバ14をねじごとに準備して
おかねばならず、維持費が高くつく。
【0008】したがって本発明の目的は、ねじの種類を
短時間で切り替えることのできる低コストのねじ締めロ
ボットを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によると上述した
目的を達成するために、ロボット本体と、ロボット本体
に搭載されたねじ締めドライバと、雑然と投入されたね
じを貯蔵するホッパと、ねじの呼び径よりも広く頭径よ
りは狭い溝を長手方向に有するシュートと、ホッパ内の
ねじをシュートに乗り移らせるすくい板とを備え、ホッ
パ、シュートおよびすくい板が相互に連結されて1ユニ
ットのねじ供給部を形成し、このねじ供給部がロボット
本体に着脱自在に搭載されていることを特徴とするねじ
締めロボットが提供される。
【0010】また、ロボット本体と、ロボット本体に搭
載されたねじ締めドライバと、雑然と投入されたねじを
貯蔵するホッパと、ねじの呼び径よりも広く頭径よりは
狭い溝を長手方向に有するシュートと、ホッパ内のねじ
をシュートに乗り移らせるすくい板と、すくい板を駆動
させるすくい板駆動部と、シュート上でねじを1本単位
に分離するエスケープ部と、シュート上でねじの有無を
検出するねじ検出部とを備え、ホッパ、シュートおよび
すくい板が相互に連結されて1ユニットのねじ供給部を
形成し、このねじ供給部がロボット本体に着脱自在に搭
載されていることを特徴とするねじ締めロボットが提供
される。
【0011】
【作用】本発明においては、ホッパ、シュートおよびす
くい板が相互に連結されて1ユニットのねじ供給部を形
成し、このねじ供給部がロボット本体に着脱自在に搭載
されるので、ねじ締めに使用するねじの種類(仕様)を
切り替える場合、ユニット化されたねじ供給部を交換す
るだけの手間で簡便に対応できる。そのうえ、高価にし
て着脱のやっかいなねじ締めドライバをねじごとに準備
する必要がないので、維持費を低減させることができ
る。
【0012】
【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。
【0013】図1および図2に示すねじ締めロボットは
直角座標型のもので、ロボット本体24に、ねじ供給部
25とねじ締めドライバ26とが搭載されている。ねじ
供給部25は、雑然と投入された多数のねじを貯蔵する
ホッパ27、すくい板28およびシュート29を相互に
連結して1ユニットに構成したもので、ロボット本体2
4に着脱自在に搭載されている。
【0014】すくい板28は、ホッパ27内に雑然と投
入されているねじをすくい上げて、シュート29に乗り
移らせる。シュート29は、ねじの呼び径よりも広く頭
径よりは狭い溝を長手方向に有し、水平面に対し20°
以上の開き角度で配置されている。シュート29上のエ
スケープ部30は、シュート29に乗り移ったねじを1
本単位に分離してキャッチャ31に送り込む。キャッチ
ャ31に送り込まれたねじは、ねじ締めドライバ26に
設けられた真空チャック32で保持される。
【0015】エアシリンダ33によってねじ締めドライ
バ26および真空チャック32を下降させる。支点34
で支承され、かつ、ばね35とストッパ36とで位置決
めされているキャッチャ31は、下降した真空チャック
32に当接して押し下げられる。ねじ締めドライバ26
は先端ビット部37を回転させながら下降して行く。
【0016】その過程において真空チャック32がワー
ク38に当接すると、ばね39がたわみ、ねじ40はエ
アシリンダ33の推力と先端ビット部37の回転力とに
よってワーク38に締め込まれる。
【0017】このように構成されたねじ締めロボットに
おいて、ねじ40の種類(仕様)を切り替える場合、図
2の下部に示したねじ供給部25を交換するだけでよ
い。ねじ供給部25をねじ仕様ごとに準備しておくこと
になるが、ねじ供給部25はホッパ27、すくい板28
およびシュート29をベース41で連結してユニット化
した比較的安価なものであり、単純な操作で交換するこ
とができる。
【0018】本例でのシュート29は図3に示すような
断面形状を有している。この場合、使用するねじの呼び
径に応じて、1対のシュート板42、43間に介在する
スペーサ44を交換するだけで、その厚みによって溝幅
を調整することができる。
【0019】図4および図5に示す実施例のねじ締めロ
ボットでは、直角座標型のロボット本体45に、ねじ供
給部46とねじ締めドライバ47とが搭載されている。
この場合、雑然と投入された多数のねじを貯蔵するホッ
パ48と、ホッパ48内のねじをすくい上げるために、
すくい板駆動シリンダ49で駆動されるすくい板50
と、ねじの呼び径よりも広く頭径よりは狭い溝を長手方
向に有し、水平面に対し20°以上の開き角度で斜設さ
れたシュート51と、シュート51上に乗り移ったねじ
を1本単位に分離するエスケープシリンダ52と、1本
ずつ送り込まれたねじを受けるキャッチャ53と、ねじ
検出センサ54と、真空チャック55と、エアシリンダ
56とを備える。
【0020】すくい板駆動シリンダ49は、シュート5
1上のねじ検出センサ54がシュート51上にねじ無し
を検出した場合に限り動作する。ねじ締めドライバ47
に設けられた真空チャック55でねじを保持しながら、
エアーシリンダ56でねじ締めドライバ47および真空
チャック55を下降させる。この下降過程において真空
チャック55が、支点56を有してばね57とストッパ
58とで位置決めされているキャッチャ59を押し下げ
る。そして、ねじ締めドライバ47が先端ビット部60
を回転させながら下降していくのであり、真空チャック
55がワーク61に当接することによってばね62がた
わみ、ねじ63はシリンダ56の推力と先端ビット60
の回転とによってワーク61に締め込まれる。
【0021】かかる機能を備えたねじ締めロボットにお
いて、使用するねじの仕様を切り替える場合は以下のよ
うになる。図5に示すようにねじ供給部46は、ホッパ
48、すくい板48、すくい板駆動シリンダ49、すく
い板50、シュート部51、エスケープシリンダ52、
キャッチャ53、ねじ検出部54および動力・信号接続
部63をベース64に固定してなるので、ベース64を
ロボット本体45に固定すればよい。このため、ロボッ
ト本体45からの取り外しや取り付けは容易であり、多
種少量生産への対応が極めて効率的に行える。
【0022】動力・信号接続部63は図6にその断面図
を示すように、ベース64をロボット本体45に脱着す
るのに伴い自動的に、エア径路66または絶縁体67に
保持された電気接触子68を介して電気回路が開閉する
構成となっている。
【0023】
【発明の効果】本発明によると、使用する締め付け用ね
じの仕様変更がユニットの交換によって容易に達成でき
るので、生産性の向上に役立ち、材料費・人件費の軽減
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のねじ締めロボットの斜視
図。
【図2】本発明の一実施例のねじ締めロボットの一部分
を分解した斜視図。
【図3】本発明の一実施例のねじ締めロボットのシュー
トの断面図。
【図4】本発明の他の実施例のねじ締めロボットの斜視
図。
【図5】本発明の他の実施例のねじ締めロボットの一部
分を分解した斜視図。
【図6】本発明の他の実施例のねじ締めロボットの接続
部の断面図。
【図7】従来のねじ締めロボットの斜視図。
【図8】従来のねじ締めロボットの斜視図。
【図9】ねじ締めロボットのねじ締めドライバの先端部
の断面図。
【図10】エアホース内でのねじ詰まり状態を示す断面
図。
【符号の説明】
24 ロボット本体 25 ねじ供給部 26 ねじ締めドライバ 27 ホッパ 28 すくい板 29 シュート 30 エスケープ部 45 ロボット本体 46 ねじ供給部 47 ねじ締めドライバ 48 ホッパ 50 すくい板 51 シュート 52 エスケープシリンダ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロボット本体と、 ロボット本体に搭載されたねじ締めドライバと、 雑然と投入されたねじを貯蔵するホッパと、 ねじの呼び径よりも広く頭径よりは狭い溝を長手方向に
    有するシュートと、 ホッパ内のねじをシュートに乗り移らせるすくい板とを
    備え、 ホッパ、シュートおよびすくい板が相互に連結されて1
    ユニットのねじ供給部を形成し、このねじ供給部がロボ
    ット本体に着脱自在に搭載されていることを特徴とする
    ねじ締めロボット。
  2. 【請求項2】 ロボット本体と、 ロボット本体に搭載されたねじ締めドライバと、 雑然と投入されたねじを貯蔵するホッパと、 ねじの呼び径よりも広く頭径よりは狭い溝を長手方向に
    有するシュートと、 ホッパ内のねじをシュートに乗り移らせるすくい板と、 すくい板を駆動させるすくい板駆動部と、 シュート上でねじを1本単位に分離するエスケープ部
    と、 シュート上でねじの有無を検出するねじ検出部とを備
    え、 ホッパ、シュートおよびすくい板が相互に連結されて1
    ユニットのねじ供給部を形成し、このねじ供給部がロボ
    ット本体に着脱自在に搭載されていることを特徴とする
    ねじ締めロボット。
  3. 【請求項3】 すくい板駆動部およびエスケープ部がロ
    ボット本体の動力源に接続されて駆動エネルギの供給を
    受け、ねじ検出部の信号がロボット本体に入力される請
    求項2記載のねじ締めロボット。
  4. 【請求項4】 動力源への接続および信号の入力が、ね
    じ供給部をロボット本体に搭載することによって成立す
    る請求項3記載のねじ締めロボット。
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