JPS6048227A - 複合作業装置 - Google Patents

複合作業装置

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JPS6048227A
JPS6048227A JP15644883A JP15644883A JPS6048227A JP S6048227 A JPS6048227 A JP S6048227A JP 15644883 A JP15644883 A JP 15644883A JP 15644883 A JP15644883 A JP 15644883A JP S6048227 A JPS6048227 A JP S6048227A
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shaft
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Wataru Iida
亘 飯田
Eiichiro Uchida
内田 栄一郎
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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    • B23Q39/00Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/02Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23P21/00Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with programme control
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    • B23Q1/54Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
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    • B23Q2220/002Tool turrets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は部品乞自動的に組付ける複合作業装置に関する
ものである。
〈従来技術〉 部品の把持移載、ねじ締め等複数種類の組付作業を行う
場合、従来では、それぞれ異なる作業ステーションで専
用の作業工具により行っている。この場合、作業装置全
体として大形化し、大きな設置スペースを必要とするだ
けでなく、各作業ステーション間での被組付部品の移送
に時間がかかり、組付作業の能率向上に影V’&及ぼし
ていた。また、設備費用も高価となっている問題があっ
た。
〈発明の目的〉 本発明は、単一の作業ステーションにて複数種類の組付
作業乞可能とし、作業装置の小形化、設備費用の低減化
と作業時間の短縮を図り、前記従来の問題点を解消した
ものである。
〈発明の構成〉 本発明は、上記目的を達成するために、複数種類の作業
工具を備えた可動ヘッドZ固定ヘッドに前記作業工具の
1つが作業位置に割出し可能に設け、前記固定ヘッドに
作業工具駆動用のサーボモータを設置し、作業位置に割
出された作業工具の入力軸と前記サーボモータとが選択
的に結合する連結手段を備え、前記サーボモータ側の回
転動力伝達径路に連係させて変位検出器とトルク検出機
構を設け、前記作業工具の位置制御機能とトルク制御機
能とを備えた制御装置を有して成る複合作業装置を提供
するものであるO 〈実施例〉 以下本発明の実施例について図面に基き説明スル。第1
図において、1は固定ヘッドでア’)、支持軸2端に固
定されている。この固定ヘッド1は前記支持軸2によっ
て回路のサーボモータで3次元方向に移動位置決め可能
である。
3に前記固定ヘッド1に回動可動に取付けられた可動ヘ
ッドである。この可動ヘッド3&よ、その外周円にウオ
ームホイール4が固設されており、固定ヘッド1側に設
けられているウオーム5と噛合し、回路のモータによっ
て回転するウオーム5により後述する複数油類の作業工
具の1つを割出し位置Aに割出し可能として(・る。
前記可動ヘッド3に設けられる複数種類の作業工具は、
例えばその1つは部品の把持工具6であり、他の1つは
ねじ締め工具7である。この両工具6.7の共通した構
成としては、第2図で示すように可動ヘッド3に回転自
在に軸承された入力軸19と、この入力軸19の後端に
一体形成された係合部20yal−有し、さらに係合部
加の外周にスプライン係合等により軸方向に摺動可能に
嵌挿され、かつスプリングnによって係合部加の端面方
向に押圧した軸動リング21と、この軸動リング21に
係合して入力軸190回転方向の位相を拘束する回り止
め部材羽とZ有している。そして把持工具6においては
、入力軸19によって回転する歯車冴が設けられ、この
歯車冴によって回転する複数本の作動軸5と、この作動
軸5によって旋回動するアームかと、アームあの旋回動
によって互いに収縮、拡開する把持爪nとを有している
。また、ねじ締め工具7においては、入力軸19と一体
のスリーブ鼻内にスピンドfiV2BbYスプライン嵌
合し、スリーブ洲に内装したスプリングにより前記スピ
ンド/I/2Bbヲスリーブ列αより突出する伸張方向
に押圧させ、スピンドル28hの先端には部品の六角穴
に嵌合する六角突起四が突設された構造である。
前記割出し位置Aに割出された把持工具6又はねじ締め
工具7の駆動機構は次の通りである。
固定ヘッド1にサーボモータ8を設置する。このサーボ
モータ8の設置部位にブロック9が固設され、このブロ
ック9にサーボモータ8と結合する駆動軸10が軸承さ
れている。またブロック9には前記駆動軸10と°平行
な軸線であり、かつ前記割出し位置Aに割出された把持
工具6又はねじ締め工具70入力軸19と同心線上に出
力軸11が回転並びに軸線方向に進退可能に軸承されて
いる。この出力軸11は外周にスプライン12が設けら
れており、このスプライン12に被動歯車1詞が嵌合し
ている。そして、前記駆動軸10上に設ゆられた駆動歯
車13hと中間歯車13cElび被動歯車13αχ介し
て駆動軸100回転が出力軸11に伝達される。出力軸
11の先端には入力軸19の後端の係合部加と係脱する
駆動腕14が設けられてお5− リ、その外周には係合部加の外周に設けられている軸動
リング21と当接する押動リング16’4有している。
また、出力軸11はスプリング15によって駆動腕14
が係合部頒に係合する方向に常に押圧されており、この
スプリング15の押圧力に抗して駆動腕14を係合部加
より解脱する手段として、出力軸11の後端部のブロッ
ク9にソレノイド17が設けられ、その作動軸18が出
力軸11の後端と連結した係合解脱装置χ具備している
さらに、サーボモータ8側の回転動力伝達径路、丁なわ
ち、駆動軸10上に変位検出器間とトルク検出機構31
が設げられている。トルク検出機構31は第2図に示す
ように、駆動+1iltllO上に起歪筒32を取付け
、との起歪筒32に歪みゲージ33を貼着し、歪ゲージ
33による検出信号をスリップリング機構讃によって外
部に取出すように構成されたものである。
前記変位検出器間による変位検出信号とトルク検出機構
31によるトルク検出信号により、把持工具6において
は把持爪Mの移動量と把持確 6− 認を行う制御乞、またねじ締め工具7においては締付力
の確認を行う制御を行う制御装#を有している。この制
御装置は第1図に示す数値制御装置41内に第3図に示
す制御回路構成が内蔵されたものである。すなわち、第
3図において制御装置本体5、この制御装置本体あにト
ルク検出信号Slヶ人カ丁かの変換器36、制御装置本
体あからの指令パルスとパルス化された変位検出信号S
2とを入力しこれらのパルス数の偏差を演算する偏差カ
ウンタ37、偏差カウンタ37の出力Yll’に変換す
るDA変換器あ、前記トルク検出信号S1の一部ン入力
すると共に、制御装置本体おからのトルク設定データ及
び起動信号を入力し、所定のトルクパターンに応じた回
転指令信号を出力するねじ締め制御回路39、前記DA
変換器あ、及びねじ締め制御回路39のそれぞれからの
信号7入力し、制御装置本体あからの指令によりいずれ
か一方からの出力信号を駆動信号S3として出力するゲ
ート回路40から構成されている。
前記制御装置本体あは、ねじ締めモードと把持モードZ
有しており、ねじ締めモードにおいてはねじ締めモード
に応じたトルクデータを出力し、起動を掛ける。また、
ねじ締め制御回路39は指令された所定のトルクになる
まで所定のパターンで指定電圧ケ出力するものである。
さらに、把持モードにおいては、把持爪nの移動量(収
縮、拡開)に応じたパルス分配7行うと共に、トルクに
より把持確認を行ってノくルス分配を中断するものであ
る。尚第1図において42は駆動信号S3に基きサーボ
モータ8乞作動するドライブユニットである。
次に上記本発明装置の作動について説明する。
第1図において、Aは前述の通り把持工具6又はねじ締
め工具7の割出し位置であり、Bは回避位置である。令
弟1図における割出し位置Aには把持工具6が割出され
ている。この割出し位置Aに割出されている把持工具6
は出力軸】9の後端の係合部頷に出力軸11の先端の駆
動腕14がスプリング15の押圧力によって係合し、同
時に押動リング16が軸動リング21yal−スプリン
グnの押圧力に抗して押動し、回り止め部材乙との係合
を解除して入力軸19の回転を許容状態としている。従
って、サーボモータ8の正逆回転により駆動軸10、出
力軸11ヲ介して入力軸19に伝達され、把持爪27’
に部品把持のための収縮あるいは把持解放のための拡開
動作を行5ものであ゛ る。ここにおいて、部品把持の
ための収縮時には、制御装置本体あは早送り速度で指令
パルスを偏差カウンタ37に分配し、これにより拡開状
態から把持爪nは早送りで収縮移動され、その移動変位
量が変位検出器(資)で検出されて偏差カウンタ37に
フィードバックされる。これにより把持爪nは所望の早
送り速度で移動され、部品を把持する直前で指令パルス
の分配速度が低減されて運送りに制御される。これは、
早送りで部品を把持させると把持爪苔が部品に対し急激
に当接し、打yfIを発生するおそれがあるためである
。前記運送りに変換した把持爪nか部品な。
把持すると駆動軸10にトルク変動が生じ、これtトル
ク検出機構31によって検出して把持確認を行って指令
パルスの分配を終了することによりサーボモータ8を停
止する。しかる後に、支持軸2を介して固定ヘッド1を
可動ヘッド3と共に移動して作業ステーションに部品を
移載する。この部品の移載後の把持解放の確認も変位検
出器(9)にて検出される。
次いで前記移載部品のねじ締め作業を行5場合には、回
避位置Bにあるねじ締め工具7を割出し位置Aに割出し
する。この割出し動作に先立って、把持工具60入力軸
11と固定ヘッド1側の出力軸11との結合を解脱する
必要がある。
そのために、ソレノイド17が作動し、作動軸18によ
り出力軸11’&スプリング15の押圧力に抗して後退
軸移動させる。これによって駆動腕14は係合部Iとの
係合を解脱すると同時に、押動リング16は軸動リング
21の押動を解除し、軸動リング4はスプリング乙によ
って原位置に復帰して回り止め部材nと係合し、回転を
停止した位相状態で入力軸19ヲ拘束するのである。
上記駆動腕14と係合部加との係合解脱で可動ヘッド3
は割出し回転可能となり、ウオーム5及びウオームホイ
ール4によって可動ヘッド3を回転させねじ締め工具7
を割出し位置Aに割出しする。その後、ソレノイド17
の作動乞解除すると、スプリング]5の押圧力によって
出力軸11が前進軸移動し、駆動腕14がねじ締め工具
70入力軸19の係合部加に係合すると同時に押動リン
グ】6が軸動リング21ヒスブリング四の押圧力に抗し
て押動させ回り止め部材3との係合を解除する。そして
、スピンドル28bの先端の六角突起29?:作業ステ
ーションの部品の六角穴に嵌合すべく固定ヘッド1を作
動し、サーボモータ8の起動によってスピンドル28h
Y回転してねじ締め作業を行うのである。この場合は、
前記把持工具6のように把持爪泣の収縮移動の変位量乞
検出して制御する必要がな(、所定のねじ締めトルクに
達したときにトルク検出機構31にて検出してサーボモ
ータ8の停止制御を行うものである。
尚図例の可動ヘッドはターレット形式の旋回割出し構造
であるが、固定ヘッドに対し、Tσ接的な運動によって
出力軸線上に複数種類の作業工具の1つが割出し位置さ
れる構造でも本発明は適用される。
〈効果〉 以上のように本発明装置によると、単一の作業ステーシ
ョンにて多種類の部品組付作業が所要の作業工具で行う
ことができ、従来のように異なる作業ステーション間で
の被組付部品の移送作業7不要とし、組付作業時間が著
しく短縮され、作業能率の向上が祠られる。
また、複数種類の作業工具の駆動用サーボモータ、トル
ク検出機構及び変位検出機構は全て共通化されているた
め、構造の大幅な簡素化と小形化ができ、設置スペース
の縮少並びに設備費用の低減が図られる利点を有してい
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の断面図、第2図は出力軸と入力軸
の結合部分の詳細断面図、第3図は制御回路構成のブロ
ック図である。 10・・固定ヘッド、3・・・可動ヘッド、6φ・・把
持工具、7・・・ねじ締め工具、8・・・サーボモータ
、10・・僧駆動軸、11・・・出力軸、14・・・駆
動腕、17・・・ソレノイド、19・・・入力軸、加・
・・係合部、谷・・拳把持爪、2Bh、・−スピンドル
、四・壷・六角突起、(資)・・・変位検出器、31・
・・トルク検出機構、35・・・制御装置本体、41・
・・数値制御装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数種類の作業工具を備えた可動ヘッドを固定ヘッドに
    前記作業工具の1つが作業位置に割出し可能に設け、前
    記固定ヘッドに作業工具駆動用のザーボモータ乞設置し
    、作業位置に割出された作業工具の入力軸と前記サーボ
    モータとが選択的に結合する連結手段を備え、前記サー
    ボモータ側の回転動力伝達径路に連係させて変位検出器
    とトルク検出機構を設け、前記作業工具の位置制御機能
    とトルク制御機能と乞備えた制御装置を有して成る複合
    作業装置。
JP15644883A 1983-08-29 1983-08-29 複合作業装置 Granted JPS6048227A (ja)

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JP15644883A JPS6048227A (ja) 1983-08-29 1983-08-29 複合作業装置

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JPS6048227A true JPS6048227A (ja) 1985-03-15
JPH042375B2 JPH042375B2 (ja) 1992-01-17

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