JPS6294227A

JPS6294227A - 組立て装置

Info

Publication number: JPS6294227A
Application number: JP61243291A
Authority: JP
Inventors: エリツヒ・ラウケンマン; ハンス・バルトローフ
Original assignee: Preh Industrieausruestungen GmbH
Current assignee: Preh Industrieausruestungen GmbH
Priority date: 1985-10-16
Filing date: 1986-10-15
Publication date: 1987-04-30
Also published as: EP0223012A3; EP0223012A2

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】本発明は、ワークステーションに保持される支持体へ部
品を位置を正しく供給するための組立て装置であって、
」搬ヘッドの所に保持装置を備え、その保持装置は運搬
する際に部品をその主要部の所で保持し、そしてその部
品が主要部以外に支持体に挿入すべき少なくとも一つの
差し込み部分を備えている組立て装置に関する。

その様な組立て装置では機械的または電気的な部品が支
持体へ持っていかれ、その差し込み部分が支持体に設け
られた収容部に挿入される。この保持装置はその際部品
の主要部を保持する。この主要部と差し込み部分との間
に何ら本質的な公差がないかぎり何ら特別な困難は生じ
ない。

その様な組立て装置では例えば電気的な部品が穴のあい
た支持体プレートに組み立てられる。そのような部品は
差し込み部分として接続ピンを備えている。その主要部
はケーシングによって形成されている。ケーシングと接
続ピンとの間には著しい公差が生じることが分かった。

例えば、接続ピンを介して接続すべき電気回路がケーシ
ングの中に埋め込まれている時に、特に大きな公差が生
ずることが分かった。というのは鋳造プラスチックを注
入し乃至は硬化させるときにはケーシングは制御出来な
いほど縮んでしまうからである。このことは、ケーシン
グに保持された部品が支持プレート上に遅ばれている時
に、接続ピンが支持プレートの穴と平行しないという結
果になる。この保持装置を接続ピンに係合させるという
ことは不可能であっ赳、というのはこれらには十分な係
合面が全く無かったからである。これらの接続ピンを支
持プレートの穴に対して向きを整えるためには、公知技
術によれば接続ピンが保持装置に保持されたケーシング
のそばで、それらが支持プレートの穴と平行になる様に
曲げられるものである。

これら接続ピンをこのように曲げるのは危険である。何
故ならばその際これらのピンは壊れたり伸ばし過ぎたり
されるから、である。しかしながらケーシング内にある
電気的な接続個所も傷付けられうろこともある。たとえ
すぐに確認できるような傷が生じなくても、時間が経っ
て初めて現れるような傷が接続部を曲げることによって
生じないという可能性がない訳ではない。そしてこのこ
とは回路の確実性にとって害となるものである。

接、続ピンを機械的に曲げるのを避けるために、ケーシ
ングと接続ピンとの間の公差を大きなものと予想すべき
部品にあっては、まま手によって支持プレートの中に挿
入されるものである。この場合接続ピンを曲げる必要は
ほとんどない。何故ならば接続ピンはそれらとケーシン
グとの間の公差乃至はそれぞれのケーシングの形に応じ
て向きを整える必要がないからである。というのもこの
こと自体電気的機能にとって本質的なことではないから
である。

本発明の課題は、初めに述べた種の組立て装置にあって
、部品の主要部と差し込み部分との間に公差があるにも
拘わらずその部品を、差し込み部分に関して保持装置に
おける支持体に位置を正しく保持出来るようにし、それ
によって特に差し込み部分を曲げて駄目にするというこ
とが避けられる様な組立て装置を提案することにある。

本発明によれば初めに述べた種の組立て装置において上
記の課題は次のようにして解決される。

即ちワークステーションに対して一定の間隔で挟み装置
が設けられ、その中で部品はその差し込み部分の所で向
きを揃えて保持されうるものであり、その保持装置は運
搬ヘッドに可動に支承され、運搬ヘッドと保持装置との
間には固定装置が設けられ、そして保持装置が差し込み
部分でもって挟み装置に嵌め込まれた部品め主要部をし
っかりとつかんだ時に、前記固定装置が運搬ヘッドに対
して保持装置を拘束するように構成することによって解
決される。組み立ての後部品の主要部と差し込み部分と
の間の最早障害とならないような公差は、この場合保持
装置が動きうろことによって補償される。保持装置は従
ってそれ自体主要部をつかむ際それぞれの公差に応じて
調節される。主要部は挟み装置内に嵌め込まれた差し込
み部分に対して曲がってしまわない。この調節によって
固定装置は運搬ヘッドに対して保持装置を拘束する。そ
れにより運搬ヘッドは支持体に対して予め決めた距離だ
け動きそして部品はその差し込み部分とともに支持体の
予定した収容部内に挿入される。特に差し込み部分の曲
げを知らせることは不必要である。

本発明の特に有利な形状のものでは保持装置はＸ−Ｙ方
向に移動可能であり、そしてＺ軸の周りで回転可能に運
搬ヘッドに支承されている。それによってＸ−Ｙ平面内
に生じる主要部の位置または形状のずれはその公称値に
対して補償される。

差し込み部分と主要部との間の傾斜位置を補償すべき時
には、保持装置が運搬ヘッドに揺動するように支承され
る。

保持装置が運搬ヘッドに運動しながら支承するため、起
こりうる公差を補償するのに必要となるそれ以上に実質
的に多く移動するのを避けるために、本発明の特に有利
な形状のものでは、保持装置と運搬ヘッドとの間の自由
な運動を制限するのに複数のストッパーが設けられてい
る。そのことによって、保持装置は、それが挟み装置内
に嵌め込まれた部品を最早直ちにはっかむことが出来な
い程度に回転され又は摺動されることが避けられる。

更に本発明の他の有利な特徴は特許請求の範囲の実施態
様項および以下の説明からはっきりする。

次に図面に基づいて本発明の詳細な説明することにする
。

組立て装置は運搬ヘッドＩを備え、そのヘッドはロボッ
トのアーム２に固定されている。運搬ヘッドＩの内部に
は軟鉄心３が設けられ、その鉄心はコイル４によって取
り囲まれている。運搬ヘッド！内にはボールリング５が
支承されており、その上に運搬ヘッドｌの下方に設けら
れた保持装置７のっば６が載置されている。このっば６
はコレット９を固定する支承部材８に形成されている。

コレット９のジョー１０は例えばニュウマチブクに制御
されて開閉される。

支承部材８のへこみの中にはボール１１が位置し、その
上に運搬ヘッド！に支持する抑圧バネ１２が載っている
。

支承部材８は運搬ヘッド！の底部プレート！４の六角形
の開口１３を貫通している。支承部材８自体はこの範囲
に同じく六角形の断面１５を備えている（第２図参照）
。この開口１３の横断面は横、断面１５よりら大きく、
従って周りを取り巻く間隔１６がある。

運搬ヘッドＩにある保持装置ξ７の上記した支承ｊＭり
の機能はほぼ次のごとくである。

コイル４及び軟鉄心３によって形成された電磁石が励磁
されないと支承部材８は押圧バネ１２によってボール１
１を介して中央位置に保持される。

支承部材８はボールリング５上でＸ−Ｙ乎面内にＪｊい
て、横断面Ｉ５が開口Ｉ３の縁に衝突するまで全ての方
向に移動されうる。更に支承部材８はＺ軸の周りにも回
転でき（矢印Ｄ）、しかも同じく横断面１５が開口Ｉ３
に衝突するまで回転しうる。従って自由な運動は直線的
移動に対しても回転に対しても制限されている。この制
限は部品１８の差し込み部分Ｉ９に対してその部品Ｉ８
のコレット９によってつかむべき主要部１７の起こりう
るずれよりも小さくならないように成されている。

電磁石が励磁されると、支承部材８および保持装置７は
そのっば６に確保される。運搬ヘッドｌに対して支承ｊ
１り材８がどんな位置にあるかということは全く無関係
である。電磁石に再び励磁がなされなくなると、支承部
材８は押圧バネ１２の力を受けて再び自由に動きうる。

実施例においては部品Ｉ８は電気的部品であり、差し込
み部分１９は２つの接続ビンによって、そして主要部１
７はケーシングによって形成されている。

組立て装置は挟み装置２０を有し、基板２１には２つの
挟みスライダー２２．２３が摺動可能に支承されている
。基板２Ｉには接続ビンＩ９を収容するための穴２４が
設けられている。挟みスライダー２２．２３を一緒に押
すと、その接続ビン１９と共に穴２４の中に差し込まれ
る部品Ｉ８は接続ビンＩ９の所で向きを整えて保持され
る。

差し込み装置２０には供給レール２６が属し、その１−
で部品１８は挟み装置２０にらたらされる。

挟み装置２０はワークステーション２７に対しである所
定の間隔で配設されている。この」二に実施例にあって
は穴のあいた支持体プレート２８が固定されている。接
続ピンＩ９用に設けられた支持体プレート２８の孔２９
は穴２４の中央から予め決めた距離△を保つようにその
配置が成されている。

上記の組立て装置はほぼ次のように作動する。

まず部品１８が挟み装置２０に供給され、その接続ビン
１９が穴２４の中に差し込まれる。挟みスライダー２２
．２３は接続ビンＩ９を中心を合わせて保持する。基板
２１の下側には付加的に切断装置が設けられる様になっ
ており、その装置は接続ビン１９を所望の長さにカント
する。

引き続いて運搬ヘッド１は部品１８に対する開いたコレ
ット９と共に所定の位置に走行する。コレット９は部品
１８のケーシング１７をＬからつかむ。そしてコレット
はそこで閉じられる。その際保持装置７は運搬ヘッドＩ
に対してケーシング１７の定格値からの各４゛れに応じ
て摺動し、回転する。

引き続いて電磁石３．４乃至っば６によって形成された
固定装置が磁石の励磁によって操作される。続いて挟み
スライダー２２．２３が開かれる。

最後に今やｌ＜品１８を保持している運搬ヘッドｌが持
らにげられ、そしてロボットの制御装置内に記憶された
所定の区間Ａだけワークステーション２７の方に動かさ
れる。接続ビン１９はそこで孔２９と平行になり、その
ため運搬ヘッド１が下降することによって接続ビン１９
が支持体プレート２８の孔２９の中に挿入される。

第３図による実施例にあっては、保持装置７は運搬ヘッ
ドＩの所でまた揺動する様に支承されている。コレット
９はケーシング３０内でＸ−Ｙ平面に摺動可能であり、
そしてＺ軸の周りに回転可能かつ固定可能である。この
ケーシング３０はアングル部材３１に固定され、その部
材３１はＸ方向に対して下行な軸Ｂの周りで矢印Ｃの方
向に旋回可能である。別のケーシング３２内に固定装置
があり、その装置は矢印Ｃの方向に行われる旋回により
アングル部材３目を二重アングル部材３３に対してＩＩ
−める。二重アングル部材３３は軸Ｂに対して平行な更
に別の軸Ｅの周りに旋回可能である。別のケーシング３
２′内には別の固定装置が設けられており、その装置は
二重アングル部材３３を矢印Ｆの方向に行われる旋回に
より止める。

ケーシング３２′は運搬ヘッドｌに固定された保持体ビ
に固定されている。

部品１８のケーシング１７は、それの接続ピン１９が挟
み装置２０内に保持されている時に、Ｙ−Ｚ平面内で斜
めになっていることが予想されうるときに第３図による
保持装置７が使われる。この場合にコレット９が斜めに
なっているケーシング１７をつかむと、保持装置７は軸
Ｂ及びＥの周りにそれ相応に一緒に旋回する。この位置
でケーシング３２，３２’内に設けられた固定装置が拘
束される。両方の間隔をあけた軸Ｂ及びＥの周りで旋回
出来ることは望ましい、というのは唯一つの軸だけしか
設けられていないような時に、コレット９はこの軸の周
りで旋回する場合にその軸間隔に対応して、固定してい
る接続ピン１９に対して部品１８のケーシング１７を動
かそうとする傾向を（Ｔすることになるからである。こ
の両方の軸Ｂ及びＥの周りでの旋回可能性はこれを阻止
する。

第４図及び第５図による実施例にあっては部品１８をつ
かむためのコレットは全く設けられていない。この保持
装置７は２つの挟みプレート対３４及び３５を備えてい
る。各挾みプレートは２つの把持突起３６を有する。部
品１８をつかむために挟みプレート対３４及び３５は開
いた位置でケーシング！７を介して動かされる。引き続
いて挟みプレート対３４及び３５の挟みプレートはケー
シング！７に対して動かされ、そのため把持突起３６は
決まった押圧力でケーシング１７の両側に当接する。把
持プレートはその位置でその際接続ピンＩ９に関してケ
ーシング１７の各位置に適合し、しかもＹ方向にケーシ
ング１７がずれることに関してもＹ−Ｚ平面における斜
めの位置に関しても適合する。引き続いてそこで挟みプ
レート対３４及び３５は保持装置７に固定される。挟み
装置２０はそこで解放され、既に述べたように部品１８
をワークステーション２７へと供給する。第４図及び第
５図による保持装置７は第３図による保持装置７と交換
しても良い。第４図及び第５図による実施例において挟
みプレート対３４及び３５は同時にコレット９の機能お
よび支承部材８の可動支承の機能を引き受ける。挟みプ
レート対３４及び３５の挟みプレートはそれらがまた矢
印りの方向に回転することによってケーシング１７に適
合するように支承されている。

本発明の枠内で多数の他の実施例が考えられる。

例えばコレット９の代わりに他の把捉装置を設けること
も出来る。油圧またはニュウマチックの固定装置を使用
することも可能である。組立て装置はまた運搬ヘッドｌ
自体がマガジンから挟み装置２０に部品１８を供給する
ように形成することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は組立て装置を部分的な略図で示したものであり
、第２図は運搬ヘッドと保持装置との間のストッパー形
状を示すものであり、第３図は保持装置の第２の実施例
であり、第４図は保持装置の第３の実施例で平面的に示
したものであり、第５図は第４図の保持装置を側面図で
表したものである。図中参照番号ｌ・・・運搬ヘッド、　２・・・アーム、　３・・・・
軟鉄心、　４・・・コイル、　５・・・ボールリング、
　　６・・・つば、　　７・・・保持装置、８・・・支
承部材、　９・・・コレット、　　１０・・・ジョー、
　　１１・・・ボール、　　１２・・・・押圧バネ、　
　１３・・・六角形の開口、　　１４・・・・底部プレ
ート、　　１５・・・六角形の断面、１６・・・間隔、
　　１７・・・主要部、　　１８・・・・部品、　　１
９・・・差し込み部分、　　２０・・・・挟み装置、　
２１・、・・基板、　２２．２３・・・挟みスライダー
、　２４・・・穴、　　２５・・・・プリズム、　　２
６・・・供給レール、　　２７・・・ワークスチーシコ
ン、　２８・・・支持体プレート、　２９・・・孔、　
３０−−−ケーシング、　３１・・・アングル部材、　
　３２．３２’　　・・・ケーゾング、　　３３・・・
二重アングル部材、３４．３５・・・挟みプレート対、
　　３６・・・把持突起

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ワークステーションに保持される支持体へ部品を
位置を正しく供給するための組立て装置であって、運搬
ヘッドの所に保持装置を備え、その保持装置は運搬する
際に部品をその主要部の所で保持し、そしてその部品が
主要部以外に支持体に挿入すべき少なくとも一つの差し
込み部分を備えている組立て装置において、ワークステ
ーション（２７）に対して一定の間隔（Ａ）で挟み装置
（２０）が設けられ、その中で部品（１８）はその差し
込み部分（１９）の所で向きを揃えて保持されうるもの
であり、その保持装置（７）は運搬ヘッド（１）に可動
に支承され、運搬ヘッド（１）と保持装置（７）との間
には固定装置（３、４、６）が設けられ、そして保持装
置（７）が差し込み部分（１９）でもって挟み装置（２
０）に嵌め込まれた部品（１８）の主要部（１７）を前
記保持装置（７）がしっかりとつかんだ時に前記固定装
置が運搬ヘッド（１）に対して保持装置（７）を拘束す
ることを特徴とする組立て装置。
（２）前記保持装置（７）がＸ−Ｙ平面内で移動できる
ように、そしてＺ軸の周りで回転可能に運搬ヘッド（１
）に支承されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の組立て装置。
（３）前記保持装置（７）は走査ヘッド（１、１′）に
揺動するように、そして揺動運動に対して固定可能に支
承されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
たは第２項に記載の組立て装置。
（４）保持装置（７）が走査ヘッド（１、１′）にある
２つの平行な軸線（Ｂ、Ｅ）の周りで揺動するように支
承されていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に
記載の組立て装置。
（５）前記保持装置（７）が少なくとも２つの挟みプレ
ート対（３４、３５）を備えていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項に記載の組立て装置。
（６）運搬ヘッド（１）に対して保持装置（７）の自由
な運動を制限すための複数のストッパーが設けられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第５項のう
ちの１項に記載の組立て装置。
（７）運搬ヘッド（１）にあるストッパーとして多角形
の開口（１３）が設けられており、その中にそれに相当
する多角形の断面（１５）を有する保持装置（７）が突
出していることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記
載の組立て装置。
（８）前記保持装置（７）が運搬ヘッド（１）にあるボ
ールリング（５）を介して揺動するように支承されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第７項のう
ちの１項に記載の組立て装置。
（９）前記保持装置（７）がバネ（１２）を用いて中央
位置に押圧されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項〜第８項のうちの１項に記載の組立て装置。
（１０）前記バネ（１２）がＺ方向にボール（１１）を
押圧し、そのボールが保持装置（７）のへこみの中に支
承されていることを特徴とする特許請求の範囲第９項に
記載の組立て装置。
（１１）前記保持装置（７）がコレット（９）を備えて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項
及び第７項から第１０項のうちの１項に記載の組立て装
置。
（１２）固定装置が電磁石（３、４）によって形成され
ており、それが運搬ヘッド（１）内に支承されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第１１項のうち
の１項に記載の組立て装置。
（１３）挟み装置（２０）が、差し込み部分（１９）の
ための穴（２４）と差し込み部分（１９）を整列するた
めの挟みスライダー（２２、２３）とを備えていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項〜第１２項のうちの
１項に記載の組立て装置。