圧縮ばねハンドリング装置
【課題】
サイズが異なる複数の圧縮ばねを取り扱う事が可能な圧縮ばねハンドリング装置を提供すること。
【解決手段】
本発明に係る圧縮ばねハンドリング装置は、圧縮ばねを圧縮方向に挟持する開閉自在な対となった挟持爪を有する挟持爪ユニットと、前記挟持爪それぞれに対応して設けられ、前記挟持爪と一緒に移動すると共に圧縮ばねを挟持した状態において挟持爪と当接している圧縮ばねの端部を押し、挟持された圧縮ばねを前記挟持爪ユニットから押し出すプッシャーと、各前記プッシャーを押出方向に同期駆動する押出駆動部と、から構成されている。
サイズが異なる複数の圧縮ばねを取り扱う事が可能な圧縮ばねハンドリング装置を提供すること。
【解決手段】
本発明に係る圧縮ばねハンドリング装置は、圧縮ばねを圧縮方向に挟持する開閉自在な対となった挟持爪を有する挟持爪ユニットと、前記挟持爪それぞれに対応して設けられ、前記挟持爪と一緒に移動すると共に圧縮ばねを挟持した状態において挟持爪と当接している圧縮ばねの端部を押し、挟持された圧縮ばねを前記挟持爪ユニットから押し出すプッシャーと、各前記プッシャーを押出方向に同期駆動する押出駆動部と、から構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮ばねを所定の長さに圧縮した状態で挟持し、挟持された圧縮ばねをプッシャーにより押し出す、圧縮ばねハンドリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボット等を用いた圧縮ばねのハンドリング装置として、従来から図１２に示す特許文献１に記載の圧縮コイルばね組付装置等が知られている。
図１２に示す特許文献１に記載の圧縮コイルばね組付装置において、１は矩形断面の筒状をした保持体である。保持体１は、その軸線に平行な面により、２部分に分割されており、一方が固定ジョー２、他方が固定ジョー２と平行関係を保ちつつ相対移動して開閉動作を生ぜしめる可動ジョー３となっている。４はジョー２,３の合わせ目に軸方向摺動自在に設けられたプッシャーで、先端は平板状になっており、その前面には円弧状の窪み５が設けられている。６はステー７により固定ジョー２に一体化された当て板で、可動ジョー３の側面の窓８を通り抜け、最も引っ込んだ状態にあるプッシャー４の前面に並んで一連の障壁を形成する。而して保持体１の出口の内壁には相対する案内斜面１０，１１が形設される。案内斜面１０は固定ジョーに、案内斜面１１は可動ジョー３に、互に対称的に設けられて、保持体１の内側から外側に向うに従い、出口の幅を狭めて行っている。プッシャー４を前進させると、ばね１７は前進方向に向かい凹状に湾曲した形状を保ちつつ案内斜面１０，１１を滑り、両端から先に押し出される。可動ジョー３とプッシャー４の駆動は図示しないエアシリンダによって行い、これらをまとめたユニットをロボットアーム先端に装着して使用する。
【０００３】
また、近年、ロボットを用いたセル生産による機器組立システムが注目されるようになり、多種類の部品を挟持することができるハンドリング装置が求められている。特に機器の組立においては多種類の圧縮ばねを取り扱う事が多いため、安定した圧縮ばねの挟持および組付ができるハンドリング装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１８７４２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１等に記載された従来のハンドリング装置は、組立作業において、圧縮された状態の圧縮ばねを所定の領域に挿入する際に、圧縮ばねの軸方向全体を１つのプッシャーで押している。これは、圧縮ばねの軸方向の中央近傍だけをプッシャーで押すと、圧縮ばねが湾曲変形した状態で押し出され、不適切な姿勢で挿入されることがあるためである。そのため、サイズが異なる複数の圧縮ばねを取り扱う場合でも圧縮ばねを挿入する際の圧縮ばねの軸方向の長さは、プッシャーのサイズにより決定される長さとなってしまう。
【０００６】
そのため、サイズが異なる複数の圧縮ばねの組み付け作業において、圧縮ばねの密着長さがプッシャーより長い場合には、プッシャーの大きさが異なるハンドリング装置を用いなければならない。
【０００７】
さらに、圧縮ばねが挿入される所定の領域の大きさに対し、圧縮された状態の圧縮ばねの軸方向長さが大幅に短いと、プッシャーで押し出した後に圧縮ばねの挙動が安定しないため、圧縮ばねが不適切な姿勢で挿入される事があった。また、プッシャーで押し出した後に圧縮ばねを挟持していた爪に引っ掛かり、所定領域に挿入できないこともあった。
【０００８】
そこで、この発明は上記課題に鑑み、任意の軸方向長さに圧縮された圧縮ばねを、変形させずに押し出すことが可能な圧縮ばねハンドリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮ばねハンドリング装置は、圧縮ばねを圧縮方向に挟持する開閉自在な対となった挟持爪を有する挟持爪ユニットと、前記挟持爪それぞれに対応して設けられ、前記挟持爪と一緒に移動すると共に圧縮ばねを挟持した状態において挟持爪と当接している圧縮ばねの端部を押し、挟持された圧縮ばねを前記挟持爪ユニットから押し出すプッシャーと、各前記プッシャーを押出方向に同期駆動する押出駆動部と、から構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
圧縮ばねを任意の軸方向長さで挟持でき、任意の軸方向長さに圧縮された圧縮ばねを変形させることなくプッシャーで押し出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態における正面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【図２】第１の実施形態における圧縮ばねの押出動作途中の正面図である。
【図３】第１の実施形態における圧縮ばねの押出動作が完了した正面図である。
【図４】第１の実施形態における挟持爪を開いた状態の正面図である。
【図５】第２の実施形態における正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図６】第２の実施形態における圧縮ばねの押出動作途中の側面図である。
【図７】第１の実施形態における圧縮ばねの押出動作が完了した側面図である。
【図８】第３の実施形態における正面図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｂ）である。
【図９】第３の実施形態における圧縮ばねの押出動作途中の正面図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｂ）である。
【図１０】第４の実施形態における正面図（ａ）とＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【図１１】第４の実施形態におけるプッシャーの変形例を示す図である。
【図１２】特許文献１に記載の圧縮コイルばね組付装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る圧縮ばねハンドリング装置は、機器組立システムにおけるロボット等の搬送装置の作業先端部に取り付けられて用いられるハンドリング装置の一種であり、機器に組み込まれる圧縮ばねを挟持し、所定の領域に所定の姿勢で圧縮ばねを挿入組立可能とする圧縮ばねハンドリング装置である。
【００１３】
まず本発明に係る第１の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１（ａ）は、第１の実施形態における圧縮ばねハンドリング装置の正面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した圧縮ばねハンドリング装置のＡ−Ａ断面図である。なお、図示しないが、圧縮ばねハンドリング装置はロボット等を用いた搬送装置や組立装置等に取り付けられ、圧縮ばねハンドリング装置と搬送装置や組立装置等とは動力や信号線等によって接続されている。つまり、圧縮ばねハンドリング装置は、搬送装置や組立装置等の制御装置（以下、制御装置という。）に接続され、制御装置によって制御されている。
【００１４】
図１（ａ）および図１（ｂ）において、１１１は多点位置決め可能なアクチュエータ、１１３と１１４はアクチュエータ１１１のキャリア、１２０と１３０はキャリア１１３，１１４に取り付けられた挟持爪、１４０，１５０は挟持爪１２０，１３０に取り付けられたプッシャー、１６０はプッシャーを駆動する押出シリンダ、１７０は押出シリンダ１６０とプッシャー１４０，１５０とを機構的に連結するシャフトである。
【００１５】
アクチュエータ１１１は、例えば市販されている電動グリッパ等を用いる事ができる。キャリア１１３，１１４は、同一平面において同一直線上を移動する。キャリア１１３とキャリア１１４とは、連動して反対方向に同じ距離だけ移動し、キャリア１１３と１１４との距離を前記制御装置にて任意の距離に制御することができる。
【００１６】
挟持爪１２０，１３０は、アングル形状を有し、一方の辺をキャリア１１３，１１４への取り付け部とし、他方の辺を挟持する際に圧縮ばね１０１の軸方向端部と当接する挟持部としている。挟持爪１２０，１３０は、キャリア１１３，１１４に対称に取り付けられ、挟持部の当接面が対向配置される。これにより、アクチュエータ１１１を動作させることで挟持爪１２０，１３０の開閉が可能となり、圧縮ばね１０１を挟持爪１２０，１３０の挟持部の間に、圧縮ばね１０１の軸方向と挟持部の当接面とがほぼ直交する状態で配置し、挟持爪１２０，１３０の当接面を圧縮ばね１０１の自然長より短い距離となるように移動させることで圧縮ばね１０１を挟持できる。
【００１７】
圧縮ばねを挟持した状態における挟持爪１２０，１３０の当接面の間隔は、圧縮ばねを挿入組立する所定の領域に基づいた間隔とすることができる。具体的には、挟持爪１２０，１３０の当接面の距離を、圧縮ばねを挿入組立する領域における圧縮ばねの軸方向長さより若干短くする。勿論、挟持爪１２０，１３０の当接面の距離は、圧縮ばねの密接長さよりも長くする必要がある。これは、挿入組立する領域の圧縮ばねの軸方向長さに比べて挟持爪１２０，１３０の当接面の距離を大幅に短くすると、プッシャー１４０，１５０にて圧縮ばね１０１を押し出して挿入組立する領域に挿入する際に、圧縮ばねが挿入組立する領域から飛び出すことや、押し出された圧縮ばね１０１の一部が挟持爪１２０，１３０に引っ掛かることで、挿入組立不良が発生する確率が高くなるからである。
【００１８】
プッシャー１４０，１５０は、図１（ａ）および図１（ｂ）における上下方向に直動自在に挟持爪１２０，１３０の挟持部にそれぞれに取り付けられている。ここで、本実施形態においては挟持爪１２０，１３０の挟持部は一定の長方形断面を有しており、挟持部をプッシャー１４０，１５０の直動用のレール部としても利用している。プッシャー１４０，１５０には、挟持爪１２０，１３０のレール部と摺動自在な図示しない長方形断面の穴がガイド部として形成されている。さらに、挟持爪１２０，１３０の当接面とプッシャー１４０，１５０のガイド部とは、圧縮ばねが挟まらないように摺動可能に密接している。以上より、挟持爪１２０，１３０の当接面をレール部、プッシャー１４０，１５０の長方形断面の穴をガイド部とし、プッシャー動作機構部としての直動機構を実現していることとなる。
【００１９】
プッシャー１４０，１５０は摺動部にシャフト１７０が挿入され、シャフト１７０に対してシャフト１７０の軸方向に摺動可能となっている。摺動部に市販されているリニアブッシュ、すべり軸受等を用いる事ができる。シャフト１７０は押出シリンダ１６０のピストン先端に固定されている。よって、挟持爪１２０，１３０の位置に関係なく、プッシャー１４０，１５０は、シャフト１７０を介して押出シリンダ１６０のピストン動作に連動し、図１（ａ）および図１（ｂ）における上下方向に動くこととなる。つまり、押出シリンダ１６０とシャフト１７０とプッシャー１４０，１５０に形成されたシャフト１７０との摺動部によって、押出駆動部が構成されている。なお、押出シリンダ１６０は前記制御装置にてピストンの前進後退の動作制御がなされている。押出シリンダ１６０には、位置制御や正確な速度制御が必要な場合には電動シリンダを、その他の場合にはエアシリンダを用いることができる。
【００２０】
次に図１から図４を用いて、圧縮ばねハンドリング装置の動作について説明する。なお、図１乃至４のいずれにおいても、圧縮ばねハンドリング装置は図示しないロボット等に取り付けられ、図示しない制御装置に接続され、制御されている。
【００２１】
（１）制御装置にてアクチュエータ１１１および押出シリンダ１６０を制御し、挟持爪１２０，１３０を所定の間隔に開くと共に、プッシャー１４０，１５０を後退端に移動させる。図４が上記の動作完了後の圧縮ばねハンドリング装置の状態図である。
【００２２】
（２）圧縮ばねハンドリング装置が図４の状態になった後、制御装置にて図示しないロボットを制御し、挟持する圧縮ばねが、挟持爪１２０，１３０の当接面の間であって圧縮ばねの軸方向が当接面と直交するように、圧縮ばねハンドリング装置を移動させる。
【００２３】
（３）制御装置にてアクチュエータ１１１を制御し、挟持爪１２０，１３０を設定された所定の間隔に閉じ、圧縮ばねを挟持する。図１が上記の動作完了後の圧縮ばねハンドリング装置の状態図である。
【００２４】
（４）圧縮ばねを挟持した状態で、制御装置にて図示しないロボットを制御し、挟持した圧縮ばね１０１を挿入組立する領域に移動させる。移動完了後、制御装置にて押出シリンダ１６０を制御し、プッシャー１４０，１５０を押し出し方向に前進移動させ、圧縮ばね１０１を挿入組立する領域に押し出す。図２が圧縮ばね１０１の押し出し動作途中の状態図である。さらに、図３は、圧縮ばね１０１の押し出し動作が完了した状態図である。
【００２５】
なお、繰り返し圧縮ばねを組立挿入する場合には、上記（１）から（４）の動作を繰り返すこととなる。
上記第１実施形態にあっては、挟持爪１２０，１３０に同期動作するそれぞれ独立したプッシャー１４０，１５０が設けられているため、挟持爪１２０，１３０の間隔が変更されても、挟持爪１２０,１３０と当接している圧縮ばね１０１の端部をプッシャー１４０，１５０で同期して押す事ができ、圧縮ばね１０１の姿勢を保ったまま挿入組立することができる。
【００２６】
さらに、プッシャー１４０，１５０は挟持爪１２０，１３０の間隔に関係なく圧縮ばね１０１の端部を押す事が可能であるので、任意の間隔に挟持爪１２０，１３０を設定しても、圧縮ばね１０１の姿勢を保ったまま挿入組立することができる。同様に、複数のサイズが異なる圧縮ばね１０１についても、圧縮ばね１０１の姿勢を保ったまま挿入組立することができる。
【００２７】
次に本発明に係る第２の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と共通する部分は同じ番号を付している。また、以下の説明において、第１の実施形態と共通する部分は説明を省略している。
【００２８】
図５（ａ）は、第２の実施形態における圧縮ばねハンドリング装置の正面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した圧縮ばねハンドリング装置の側面図である。なお、第２の実施形態も第１の実施形態と同様に、圧縮ばねハンドリング装置はロボット等を用いた搬送装置や組立装置等に取り付けられ、圧縮ばねハンドリング装置と搬送装置や組立装置等とは動力や信号線等によって接続されている。
【００２９】
図５（ａ）および図５（ｂ）において、２２０と２３０はキャリア１１３，１１４に取り付けられた挟持爪、２４０，２５０は挟持爪２２０，２３０に取り付けられたプッシャーである。
【００３０】
挟持爪２２０，２３０は、アングル形状を有し、一方の辺をキャリア１１３，１１４の取り付け部とし、他の辺を挟持部としている。第１の実施形態における挟持爪とは、挟持部に押し出し方向が開口した切り欠き部を有する点で異なっている。切り欠き部を有することにより、挟持爪２２０は櫛歯部２２１が形成され、挟持爪２３０には図示しない櫛歯部２３１が形成される。
【００３１】
プッシャー２４０，２５０は、図５（ａ）および図５（ｂ）における上下方向に直動自在に挟持爪２２０，２３０の挟持部それぞれに取り付けられている。ここで、本実施形態においても、挟持爪２２０，２３０の挟持部をレール部、プッシャー２４０，２５０の長方形断面の穴をガイド部とし、プッシャー動作機構部としての直動機構を実現している。
【００３２】
さらに、プッシャー２４０，２５０は摺動部にシャフト１７０が挿入され、シャフト１７０に対してシャフト１７０の軸方向に摺動可能となっている。シャフト１７０は押出シリンダ１６０のピストン先端と接続されている。よって、挟持爪２２０，２３０の位置に関係なく、プッシャー２４０，２５０は、押出シリンダ１６０のピストン動作に連動して図５（ａ）および図５（ｂ）における上下方向に動くこととなる。つまり、押出シリンダ１６０とシャフト１７０とプッシャー２４０，２５０に形成されたシャフト１７０との摺動部によって、押出駆動部が構成されている。
【００３３】
なおさらに、プッシャー２４０には挟持爪２２０の当接面と交差するように形成された押し出し部２４１が、プッシャー２５０には挟持爪２３０の当接面と交差するように形成された押し出し部２５１が、形成されている。
【００３４】
押し出し部２４１，２５１が、挟持爪２２０，２３０と交差するように形成されているため、圧縮ばね１０１の線径が細い場合でも、挟持爪２２０，２３０とプッシャー２４０，２５０との隙間に、圧縮ばね１０１が挟まることがなくなる。
【００３５】
なお、挟持爪２２０，２３０の切り欠き部は、プッシャー２４０，２５０の押し出し部２４１，２５１が押し出し動作中に挟持爪２２０，２３０と接触しない形状で切り欠いている。
【００３６】
次に図５から図７を用いて、圧縮ばねハンドリング装置の動作について説明する。なお、図５乃至７のいずれにおいても、圧縮ばねハンドリング装置は図示しないロボット等に取り付けられ、図示しない制御装置に接続され、制御されている。
【００３７】
（１）制御装置にてアクチュエータ１１１および押出シリンダ１６０を制御し、挟持爪２２０，２３０を所定の間隔に開くと共に、プッシャー２４０，２５０を後退端に移動させる。上記動作が完了した状態は、図４に示した第１の実施形態における圧縮ばねハンドリング装置の状態図において、挟持爪およびプッシャーを第２の実施形態にものに置換した状態となる。
【００３８】
（２）圧縮ばねハンドリング装置が（１）の状態となった後、制御装置にて図示しないロボットを制御し、挟持する圧縮ばねが、挟持爪２２０，２３０の当接面の間であって圧縮ばねの軸方向が当接面と直交するように、圧縮ばねハンドリング装置を移動させる。
【００３９】
（３）制御装置にてアクチュエータ１１１を制御し、挟持爪２２０，２３０を設定された所定の間隔に閉じ、圧縮ばねを挟持する。図５が上記の動作完了後の圧縮ばねハンドリング装置の状態図である。
【００４０】
（４）圧縮ばねを挟持した状態で、制御装置にて図示しないロボットを制御し、挟持した圧縮ばね１０１を挿入組立する領域に移動させる。移動完了後、制御装置にて押出シリンダ１６０を制御し、プッシャー２４０，２５０を押し出し方向に前進移動させ、圧縮ばね１０１を挿入組立する領域に押し出す。図６が圧縮ばね１０１の押し出し動作途中の状態図である。さらに、図７は、圧縮ばね１０１の押し出し動作が完了した状態図である。
【００４１】
なお、繰り返し圧縮ばねを組立挿入する場合には、上記（１）から（４）の動作を繰り返すこととなる。
第２の実施形態にあっては、前記第１実施形態と同様の効果を得られると共に、圧縮ばね１０１の線径が細い場合でも、挟持爪２２０，２３０とプッシャー２４０，２５０との隙間に、圧縮ばね１０１の一部が挟まることを防止することができる。
【００４２】
次に本発明に係る第３の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と共通する部分は同じ番号を付している。また、以下の説明において、第１の実施形態と共通する部分は説明についても省略する。
【００４３】
図８（ａ）は、第３の実施形態における圧縮ばねハンドリング装置の正面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示した圧縮ばねハンドリング装置のＢ−Ｂ断面図である。なお、図示しないが、圧縮ばねハンドリング装置はロボット等を用いた搬送装置や組立装置等に取り付けられ、圧縮ばねハンドリング装置と搬送装置や組立装置等とは動力や信号線等によって接続されている。
【００４４】
図８（ａ）および図８（ｂ）において、３２０と３３０はキャリア１１３，１１４に取り付けられた挟持爪、３４０，３５０は挟持爪３２０，３３０に取り付けられたプッシャー、３４２，３５２は挟持爪３２０，３３０とプッシャー３４０，３５０とに接続された引張ばね、３７０は押出シリンダ１６０に取り付けられた押出板である。
【００４５】
挟持爪３２０，３３０は、アングル形状を有し、一方の辺をキャリア１１３，１１４の取り付け部とし、他方の辺を挟持部としている。挟持爪３２０，３３０は、キャリア１１３，１１４に対称に取り付けられ、挟持部の当接面が対向配置される。
【００４６】
プッシャー３４０，３５０は、図８（ａ）および図８（ｂ）における上下方向に直動自在に挟持爪３２０，３３０の挟持部にそれぞれに取り付けられている。挟持爪３２０，３３０の挟持部をレール部、プッシャー３４０，３５０の図示しない長方形断面の穴がガイド部として形成され、プッシャー動作機構部としての直動機構を実現している。さらに、挟持爪３２０，３３０の当接面とプッシャー３４０，３５０のガイド部とは、圧縮ばねが挟まらないように摺動可能に密接している。
【００４７】
さらに、挟持爪３２０とプッシャー３４０とは引張ばね３４２にて、挟持爪３３０とプッシャー３５０とは引張ばね３５２にて連結されている。引張ばね３４２，３５２によって、プッシャー３４０，３５０は図８における上側に常に引っ張られている。
【００４８】
押出板３７０は押出シリンダ１６０のピストン先端に固定されている。押出板３７０は、挟持爪３２０，３３０が最大に開いた状態におけるプッシャー３４０，３５０を押すことが可能な長さを有し、プッシャー３４０，３５０には押出板３７０の可動領域と接触する張り出し部がある。よって、押出シリンダ１６０のピストンを前進させて押出板３７０を移動させると、押出板３７０とプッシャー３４０，３５０の張り出し部が接触しつつ、引張ばね３４２，３５２によってプッシャー３４０，３５０が押出板３７０に押し付けられるため、押出板３７０とプッシャー３４０，３５０が一体となって移動し、プッシャー３４０，３５０が押出方向に同期駆動されることとなる。
【００４９】
また、押出シリンダ１６０のピストンを後退させて押出板３７０を移動させると、引張ばね３４２，３５２によりプッシャー３４０，３５０は押出板３７０の方向に押し付けられ、押出板３７０が後退端まで移動するとプッシャー３４０，３５０は元の位置に戻る事となる。
【００５０】
つまり、プッシャー３４０，３５０は、引張ばね３４２，３５２により押出方向とは反対方向に張引され、押出板３７０の方向に常に押し付けられているため、押出シリンダ１６０のピストン動作に連動し、押出板３７０により引張ばね３４２，３５２の張引力に抗して押し出されて動くこととなる。本実施形態においては、押出シリンダ１６０と押出板３７０とプッシャー３４０，３５０に形成された張り出し部によって、押出駆動部が構成されている。なお、押出シリンダ１６０は前記制御装置にてピストンの前進後退の動作制御がなされている。
【００５１】
次に図８および図９を用いて、圧縮ばねハンドリング装置の動作について説明する。なお、図８および図９のいずれにおいても、圧縮ばねハンドリング装置は図示しないロボット等に取り付けられ、図示しない制御装置に接続され、制御されている。
【００５２】
（１）制御装置にてアクチュエータ１１１および押出シリンダ１６０を制御し、挟持爪３２０，３３０を所定の間隔に開くと共に、押出シリンダ１６０のピストンを後退させて引張ばね３４２，３５２の引張力によりプッシャー３４０，３５０を後退端に移動させる。
【００５３】
（２）圧縮ばねハンドリング装置が上記（１）の状態になった後、制御装置にて図示しないロボットを制御し、挟持する圧縮ばねが、挟持爪３２０，３３０の当接面の間であって圧縮ばねの軸方向が当接面と直交するように、圧縮ばねハンドリング装置を移動させる。
【００５４】
（３）制御装置にてアクチュエータ１１１を制御し、挟持爪３２０，３３０を設定された所定の間隔に閉じ、圧縮ばねを挟持する。図８が上記の動作完了後の圧縮ばねハンドリング装置の状態である。
【００５５】
（４）圧縮ばねを挟持した状態で、制御装置にて図示しないロボットを制御し、挟持した圧縮ばね１０１を挿入組立する領域に移動させる。移動完了後、制御装置にて押出シリンダ１６０を制御し、プッシャー３４０，３５０を押し出し方向に前進移動させ、圧縮ばね１０１を挿入組立する領域に挿入する。図９が圧縮ばね１０１の押し出し動作途中の状態図である。
【００５６】
なお、繰り返し圧縮ばねを組立挿入する場合には、上記（１）から（４）の動作を繰り返すこととなる。
図１０（ａ）は、第４の実施形態における圧縮ばねハンドリング装置の正面図である。図１０（ｂ）は、図８（ａ）に示した圧縮ばねハンドリング装置のＣ−Ｃ断面図である。なお、プッシャー４４０，４５０以外は第１の実施形態と共通するので、共通部分の説明は省略する。
【００５７】
第４の実施形態では、プッシャー４４０，４５０の圧縮ばね１０１と接触する押し出し面が、押し出し方向に対して凹形状となっている。図１０（ｂ）においては、圧縮ばね１０１の円筒形状に合わせ、円弧の凹形状となっている。
【００５８】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、凹形状の変形例を示す図１０（ａ）のＣ−Ｃ断面に相当する図である。凹形状は図１０（ｂ）の円弧に限定されず、図１１（ａ）のプッシャー５５０に示すような斜面による凹形状や、図１１（ｂ）のプッシャー６５０に示すような斜面と平面を組み合せた凹形状であっても良い。つまり、凹形状は圧縮ばね１０１を押し出す際に、圧縮ばね１０１をプッシャーに対して所定の範囲内に保持できれば形状は任意の形状で良い。例えば、コの字形状であっても良い。
【００５９】
上記のようにプッシャーの圧縮ばね１０１と接触する押し出し面が、押し出し方向に対して凹形状とすることで、圧縮ばね１０１を押し出す際に押し出し方向に対して所定の範囲内に押し出すことででき、圧縮ばね１０１の挿入組立時のミスをなくすことが出来る。また、プッシャーの圧縮ばね１０１と接触する押し出し面を、図１０（ｂ）のような円弧形状、図１１（ａ）に示すような斜面による凹形状や、図１１（ｂ）押し出し方向に対して凹形状とすることで、圧縮ばね１０１をずれて把持したとしても、凹形状により圧縮ばね１０１の位置を修正して押出すことができるので、圧縮ばね１０１の挿入組立するミスを無くすことが出来る。
【００６０】
上記いずれの実施形態においても、キャリア１１３と１１４は連動して反対方向に移動するものであれば、キャリア１１３と１１４の移動距離が異なるアクチュエータを用いても良い。さらに、移動可能なキャリアを１つとし、移動可能なキャリアに可動爪を固定し、アクチュエータ１１１のフレーム等の動かない部分に固定爪を固定し、可動爪と固定爪とからなる挟持爪ユニットとしても良い。
【００６１】
また、挟持爪１２０，１３０をアングル形状として説明したが、プッシャー動作機構部としてのレール部が形成できれば他の形状であっても良い。ただし、レール部の形状に合わせてプッシャー１４０，１５０のガイド部形状は変更する。例えば、挟持爪１２０，１３０のレール部をＨ型断面とし、プッシャー１４０，１５０のガイド部をＣ型断面とし、プッシャー動作機構部としての直動機構を実現しても良い。
【００６２】
さらに、プッシャー動作機構部として一般に販売されているリニアガイド、リニアブッシュ等の直動システムをプッシャー動作機構部として採用し、挟持爪１２０，１３０に対してプッシャー１４０，１５０を直動させても良い。
【００６３】
また、押出駆動部としては、クランクスライダー機構を採用しても良い。例えば、プッシャー１４０，１５０およびシャフト１７０をスライダー機構とし、回転モーターにクランクを取り付けてクランク機構とし、クランク機構とスライダー機構を中間接にて接続することでクランクスライダー機構を構成することで、プッシャー１４０，１５０を回転モータの動作に連動させて押し出し動作をさせることができる。
【００６４】
また、押出駆動部に電動シリンダを採用し、対である挟持爪のそれぞれに備え、制御装置にて挟持爪それぞれに設けられた電動シリンダを同期駆動させても良い。係る場合には、シャフト１７０や押出棒３７０をなくす事ができる。
【００６５】
また、上記いずれの実施形態においてもプッシャーは直線運動するものとして説明をしたが、回転運動をするレバーとしても良い。例えば、挟持爪の何れかに場所に回転支点を設け、その回転支点を中心として回転運動するレバーをプッシャーとしても良い。勿論、レバーは対となっている挟持爪のそれぞれに取り付けられ、各レバーが同期して押出方向に動作するように、押出シリンダと機構的に接続されていいても良いし、独立した位置決め可能なモータ等を採用して制御装置にて各レバーが同期動作させても良い。
【符号の説明】
【００６６】
１１０ 爪用アクチュエータ
１２０，１３０，２２０，２３０，３２０，３３０ 挟持爪
１４０，１５０，２４０，２５０，３４０，３５０ プッシャー
１６０ 押出シリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮ばねを所定の長さに圧縮した状態で挟持し、挟持された圧縮ばねをプッシャーにより押し出す、圧縮ばねハンドリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボット等を用いた圧縮ばねのハンドリング装置として、従来から図１２に示す特許文献１に記載の圧縮コイルばね組付装置等が知られている。
図１２に示す特許文献１に記載の圧縮コイルばね組付装置において、１は矩形断面の筒状をした保持体である。保持体１は、その軸線に平行な面により、２部分に分割されており、一方が固定ジョー２、他方が固定ジョー２と平行関係を保ちつつ相対移動して開閉動作を生ぜしめる可動ジョー３となっている。４はジョー２,３の合わせ目に軸方向摺動自在に設けられたプッシャーで、先端は平板状になっており、その前面には円弧状の窪み５が設けられている。６はステー７により固定ジョー２に一体化された当て板で、可動ジョー３の側面の窓８を通り抜け、最も引っ込んだ状態にあるプッシャー４の前面に並んで一連の障壁を形成する。而して保持体１の出口の内壁には相対する案内斜面１０，１１が形設される。案内斜面１０は固定ジョーに、案内斜面１１は可動ジョー３に、互に対称的に設けられて、保持体１の内側から外側に向うに従い、出口の幅を狭めて行っている。プッシャー４を前進させると、ばね１７は前進方向に向かい凹状に湾曲した形状を保ちつつ案内斜面１０，１１を滑り、両端から先に押し出される。可動ジョー３とプッシャー４の駆動は図示しないエアシリンダによって行い、これらをまとめたユニットをロボットアーム先端に装着して使用する。
【０００３】
また、近年、ロボットを用いたセル生産による機器組立システムが注目されるようになり、多種類の部品を挟持することができるハンドリング装置が求められている。特に機器の組立においては多種類の圧縮ばねを取り扱う事が多いため、安定した圧縮ばねの挟持および組付ができるハンドリング装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１８７４２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１等に記載された従来のハンドリング装置は、組立作業において、圧縮された状態の圧縮ばねを所定の領域に挿入する際に、圧縮ばねの軸方向全体を１つのプッシャーで押している。これは、圧縮ばねの軸方向の中央近傍だけをプッシャーで押すと、圧縮ばねが湾曲変形した状態で押し出され、不適切な姿勢で挿入されることがあるためである。そのため、サイズが異なる複数の圧縮ばねを取り扱う場合でも圧縮ばねを挿入する際の圧縮ばねの軸方向の長さは、プッシャーのサイズにより決定される長さとなってしまう。
【０００６】
そのため、サイズが異なる複数の圧縮ばねの組み付け作業において、圧縮ばねの密着長さがプッシャーより長い場合には、プッシャーの大きさが異なるハンドリング装置を用いなければならない。
【０００７】
さらに、圧縮ばねが挿入される所定の領域の大きさに対し、圧縮された状態の圧縮ばねの軸方向長さが大幅に短いと、プッシャーで押し出した後に圧縮ばねの挙動が安定しないため、圧縮ばねが不適切な姿勢で挿入される事があった。また、プッシャーで押し出した後に圧縮ばねを挟持していた爪に引っ掛かり、所定領域に挿入できないこともあった。
【０００８】
そこで、この発明は上記課題に鑑み、任意の軸方向長さに圧縮された圧縮ばねを、変形させずに押し出すことが可能な圧縮ばねハンドリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮ばねハンドリング装置は、圧縮ばねを圧縮方向に挟持する開閉自在な対となった挟持爪を有する挟持爪ユニットと、前記挟持爪それぞれに対応して設けられ、前記挟持爪と一緒に移動すると共に圧縮ばねを挟持した状態において挟持爪と当接している圧縮ばねの端部を押し、挟持された圧縮ばねを前記挟持爪ユニットから押し出すプッシャーと、各前記プッシャーを押出方向に同期駆動する押出駆動部と、から構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
圧縮ばねを任意の軸方向長さで挟持でき、任意の軸方向長さに圧縮された圧縮ばねを変形させることなくプッシャーで押し出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態における正面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【図２】第１の実施形態における圧縮ばねの押出動作途中の正面図である。
【図３】第１の実施形態における圧縮ばねの押出動作が完了した正面図である。
【図４】第１の実施形態における挟持爪を開いた状態の正面図である。
【図５】第２の実施形態における正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図６】第２の実施形態における圧縮ばねの押出動作途中の側面図である。
【図７】第１の実施形態における圧縮ばねの押出動作が完了した側面図である。
【図８】第３の実施形態における正面図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｂ）である。
【図９】第３の実施形態における圧縮ばねの押出動作途中の正面図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｂ）である。
【図１０】第４の実施形態における正面図（ａ）とＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【図１１】第４の実施形態におけるプッシャーの変形例を示す図である。
【図１２】特許文献１に記載の圧縮コイルばね組付装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る圧縮ばねハンドリング装置は、機器組立システムにおけるロボット等の搬送装置の作業先端部に取り付けられて用いられるハンドリング装置の一種であり、機器に組み込まれる圧縮ばねを挟持し、所定の領域に所定の姿勢で圧縮ばねを挿入組立可能とする圧縮ばねハンドリング装置である。
【００１３】
まず本発明に係る第１の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１（ａ）は、第１の実施形態における圧縮ばねハンドリング装置の正面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した圧縮ばねハンドリング装置のＡ−Ａ断面図である。なお、図示しないが、圧縮ばねハンドリング装置はロボット等を用いた搬送装置や組立装置等に取り付けられ、圧縮ばねハンドリング装置と搬送装置や組立装置等とは動力や信号線等によって接続されている。つまり、圧縮ばねハンドリング装置は、搬送装置や組立装置等の制御装置（以下、制御装置という。）に接続され、制御装置によって制御されている。
【００１４】
図１（ａ）および図１（ｂ）において、１１１は多点位置決め可能なアクチュエータ、１１３と１１４はアクチュエータ１１１のキャリア、１２０と１３０はキャリア１１３，１１４に取り付けられた挟持爪、１４０，１５０は挟持爪１２０，１３０に取り付けられたプッシャー、１６０はプッシャーを駆動する押出シリンダ、１７０は押出シリンダ１６０とプッシャー１４０，１５０とを機構的に連結するシャフトである。
【００１５】
アクチュエータ１１１は、例えば市販されている電動グリッパ等を用いる事ができる。キャリア１１３，１１４は、同一平面において同一直線上を移動する。キャリア１１３とキャリア１１４とは、連動して反対方向に同じ距離だけ移動し、キャリア１１３と１１４との距離を前記制御装置にて任意の距離に制御することができる。
【００１６】
挟持爪１２０，１３０は、アングル形状を有し、一方の辺をキャリア１１３，１１４への取り付け部とし、他方の辺を挟持する際に圧縮ばね１０１の軸方向端部と当接する挟持部としている。挟持爪１２０，１３０は、キャリア１１３，１１４に対称に取り付けられ、挟持部の当接面が対向配置される。これにより、アクチュエータ１１１を動作させることで挟持爪１２０，１３０の開閉が可能となり、圧縮ばね１０１を挟持爪１２０，１３０の挟持部の間に、圧縮ばね１０１の軸方向と挟持部の当接面とがほぼ直交する状態で配置し、挟持爪１２０，１３０の当接面を圧縮ばね１０１の自然長より短い距離となるように移動させることで圧縮ばね１０１を挟持できる。
【００１７】
圧縮ばねを挟持した状態における挟持爪１２０，１３０の当接面の間隔は、圧縮ばねを挿入組立する所定の領域に基づいた間隔とすることができる。具体的には、挟持爪１２０，１３０の当接面の距離を、圧縮ばねを挿入組立する領域における圧縮ばねの軸方向長さより若干短くする。勿論、挟持爪１２０，１３０の当接面の距離は、圧縮ばねの密接長さよりも長くする必要がある。これは、挿入組立する領域の圧縮ばねの軸方向長さに比べて挟持爪１２０，１３０の当接面の距離を大幅に短くすると、プッシャー１４０，１５０にて圧縮ばね１０１を押し出して挿入組立する領域に挿入する際に、圧縮ばねが挿入組立する領域から飛び出すことや、押し出された圧縮ばね１０１の一部が挟持爪１２０，１３０に引っ掛かることで、挿入組立不良が発生する確率が高くなるからである。
【００１８】
プッシャー１４０，１５０は、図１（ａ）および図１（ｂ）における上下方向に直動自在に挟持爪１２０，１３０の挟持部にそれぞれに取り付けられている。ここで、本実施形態においては挟持爪１２０，１３０の挟持部は一定の長方形断面を有しており、挟持部をプッシャー１４０，１５０の直動用のレール部としても利用している。プッシャー１４０，１５０には、挟持爪１２０，１３０のレール部と摺動自在な図示しない長方形断面の穴がガイド部として形成されている。さらに、挟持爪１２０，１３０の当接面とプッシャー１４０，１５０のガイド部とは、圧縮ばねが挟まらないように摺動可能に密接している。以上より、挟持爪１２０，１３０の当接面をレール部、プッシャー１４０，１５０の長方形断面の穴をガイド部とし、プッシャー動作機構部としての直動機構を実現していることとなる。
【００１９】
プッシャー１４０，１５０は摺動部にシャフト１７０が挿入され、シャフト１７０に対してシャフト１７０の軸方向に摺動可能となっている。摺動部に市販されているリニアブッシュ、すべり軸受等を用いる事ができる。シャフト１７０は押出シリンダ１６０のピストン先端に固定されている。よって、挟持爪１２０，１３０の位置に関係なく、プッシャー１４０，１５０は、シャフト１７０を介して押出シリンダ１６０のピストン動作に連動し、図１（ａ）および図１（ｂ）における上下方向に動くこととなる。つまり、押出シリンダ１６０とシャフト１７０とプッシャー１４０，１５０に形成されたシャフト１７０との摺動部によって、押出駆動部が構成されている。なお、押出シリンダ１６０は前記制御装置にてピストンの前進後退の動作制御がなされている。押出シリンダ１６０には、位置制御や正確な速度制御が必要な場合には電動シリンダを、その他の場合にはエアシリンダを用いることができる。
【００２０】
次に図１から図４を用いて、圧縮ばねハンドリング装置の動作について説明する。なお、図１乃至４のいずれにおいても、圧縮ばねハンドリング装置は図示しないロボット等に取り付けられ、図示しない制御装置に接続され、制御されている。
【００２１】
（１）制御装置にてアクチュエータ１１１および押出シリンダ１６０を制御し、挟持爪１２０，１３０を所定の間隔に開くと共に、プッシャー１４０，１５０を後退端に移動させる。図４が上記の動作完了後の圧縮ばねハンドリング装置の状態図である。
【００２２】
（２）圧縮ばねハンドリング装置が図４の状態になった後、制御装置にて図示しないロボットを制御し、挟持する圧縮ばねが、挟持爪１２０，１３０の当接面の間であって圧縮ばねの軸方向が当接面と直交するように、圧縮ばねハンドリング装置を移動させる。
【００２３】
（３）制御装置にてアクチュエータ１１１を制御し、挟持爪１２０，１３０を設定された所定の間隔に閉じ、圧縮ばねを挟持する。図１が上記の動作完了後の圧縮ばねハンドリング装置の状態図である。
【００２４】
（４）圧縮ばねを挟持した状態で、制御装置にて図示しないロボットを制御し、挟持した圧縮ばね１０１を挿入組立する領域に移動させる。移動完了後、制御装置にて押出シリンダ１６０を制御し、プッシャー１４０，１５０を押し出し方向に前進移動させ、圧縮ばね１０１を挿入組立する領域に押し出す。図２が圧縮ばね１０１の押し出し動作途中の状態図である。さらに、図３は、圧縮ばね１０１の押し出し動作が完了した状態図である。
【００２５】
なお、繰り返し圧縮ばねを組立挿入する場合には、上記（１）から（４）の動作を繰り返すこととなる。
上記第１実施形態にあっては、挟持爪１２０，１３０に同期動作するそれぞれ独立したプッシャー１４０，１５０が設けられているため、挟持爪１２０，１３０の間隔が変更されても、挟持爪１２０,１３０と当接している圧縮ばね１０１の端部をプッシャー１４０，１５０で同期して押す事ができ、圧縮ばね１０１の姿勢を保ったまま挿入組立することができる。
【００２６】
さらに、プッシャー１４０，１５０は挟持爪１２０，１３０の間隔に関係なく圧縮ばね１０１の端部を押す事が可能であるので、任意の間隔に挟持爪１２０，１３０を設定しても、圧縮ばね１０１の姿勢を保ったまま挿入組立することができる。同様に、複数のサイズが異なる圧縮ばね１０１についても、圧縮ばね１０１の姿勢を保ったまま挿入組立することができる。
【００２７】
次に本発明に係る第２の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と共通する部分は同じ番号を付している。また、以下の説明において、第１の実施形態と共通する部分は説明を省略している。
【００２８】
図５（ａ）は、第２の実施形態における圧縮ばねハンドリング装置の正面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した圧縮ばねハンドリング装置の側面図である。なお、第２の実施形態も第１の実施形態と同様に、圧縮ばねハンドリング装置はロボット等を用いた搬送装置や組立装置等に取り付けられ、圧縮ばねハンドリング装置と搬送装置や組立装置等とは動力や信号線等によって接続されている。
【００２９】
図５（ａ）および図５（ｂ）において、２２０と２３０はキャリア１１３，１１４に取り付けられた挟持爪、２４０，２５０は挟持爪２２０，２３０に取り付けられたプッシャーである。
【００３０】
挟持爪２２０，２３０は、アングル形状を有し、一方の辺をキャリア１１３，１１４の取り付け部とし、他の辺を挟持部としている。第１の実施形態における挟持爪とは、挟持部に押し出し方向が開口した切り欠き部を有する点で異なっている。切り欠き部を有することにより、挟持爪２２０は櫛歯部２２１が形成され、挟持爪２３０には図示しない櫛歯部２３１が形成される。
【００３１】
プッシャー２４０，２５０は、図５（ａ）および図５（ｂ）における上下方向に直動自在に挟持爪２２０，２３０の挟持部それぞれに取り付けられている。ここで、本実施形態においても、挟持爪２２０，２３０の挟持部をレール部、プッシャー２４０，２５０の長方形断面の穴をガイド部とし、プッシャー動作機構部としての直動機構を実現している。
【００３２】
さらに、プッシャー２４０，２５０は摺動部にシャフト１７０が挿入され、シャフト１７０に対してシャフト１７０の軸方向に摺動可能となっている。シャフト１７０は押出シリンダ１６０のピストン先端と接続されている。よって、挟持爪２２０，２３０の位置に関係なく、プッシャー２４０，２５０は、押出シリンダ１６０のピストン動作に連動して図５（ａ）および図５（ｂ）における上下方向に動くこととなる。つまり、押出シリンダ１６０とシャフト１７０とプッシャー２４０，２５０に形成されたシャフト１７０との摺動部によって、押出駆動部が構成されている。
【００３３】
なおさらに、プッシャー２４０には挟持爪２２０の当接面と交差するように形成された押し出し部２４１が、プッシャー２５０には挟持爪２３０の当接面と交差するように形成された押し出し部２５１が、形成されている。
【００３４】
押し出し部２４１，２５１が、挟持爪２２０，２３０と交差するように形成されているため、圧縮ばね１０１の線径が細い場合でも、挟持爪２２０，２３０とプッシャー２４０，２５０との隙間に、圧縮ばね１０１が挟まることがなくなる。
【００３５】
なお、挟持爪２２０，２３０の切り欠き部は、プッシャー２４０，２５０の押し出し部２４１，２５１が押し出し動作中に挟持爪２２０，２３０と接触しない形状で切り欠いている。
【００３６】
次に図５から図７を用いて、圧縮ばねハンドリング装置の動作について説明する。なお、図５乃至７のいずれにおいても、圧縮ばねハンドリング装置は図示しないロボット等に取り付けられ、図示しない制御装置に接続され、制御されている。
【００３７】
（１）制御装置にてアクチュエータ１１１および押出シリンダ１６０を制御し、挟持爪２２０，２３０を所定の間隔に開くと共に、プッシャー２４０，２５０を後退端に移動させる。上記動作が完了した状態は、図４に示した第１の実施形態における圧縮ばねハンドリング装置の状態図において、挟持爪およびプッシャーを第２の実施形態にものに置換した状態となる。
【００３８】
（２）圧縮ばねハンドリング装置が（１）の状態となった後、制御装置にて図示しないロボットを制御し、挟持する圧縮ばねが、挟持爪２２０，２３０の当接面の間であって圧縮ばねの軸方向が当接面と直交するように、圧縮ばねハンドリング装置を移動させる。
【００３９】
（３）制御装置にてアクチュエータ１１１を制御し、挟持爪２２０，２３０を設定された所定の間隔に閉じ、圧縮ばねを挟持する。図５が上記の動作完了後の圧縮ばねハンドリング装置の状態図である。
【００４０】
（４）圧縮ばねを挟持した状態で、制御装置にて図示しないロボットを制御し、挟持した圧縮ばね１０１を挿入組立する領域に移動させる。移動完了後、制御装置にて押出シリンダ１６０を制御し、プッシャー２４０，２５０を押し出し方向に前進移動させ、圧縮ばね１０１を挿入組立する領域に押し出す。図６が圧縮ばね１０１の押し出し動作途中の状態図である。さらに、図７は、圧縮ばね１０１の押し出し動作が完了した状態図である。
【００４１】
なお、繰り返し圧縮ばねを組立挿入する場合には、上記（１）から（４）の動作を繰り返すこととなる。
第２の実施形態にあっては、前記第１実施形態と同様の効果を得られると共に、圧縮ばね１０１の線径が細い場合でも、挟持爪２２０，２３０とプッシャー２４０，２５０との隙間に、圧縮ばね１０１の一部が挟まることを防止することができる。
【００４２】
次に本発明に係る第３の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と共通する部分は同じ番号を付している。また、以下の説明において、第１の実施形態と共通する部分は説明についても省略する。
【００４３】
図８（ａ）は、第３の実施形態における圧縮ばねハンドリング装置の正面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示した圧縮ばねハンドリング装置のＢ−Ｂ断面図である。なお、図示しないが、圧縮ばねハンドリング装置はロボット等を用いた搬送装置や組立装置等に取り付けられ、圧縮ばねハンドリング装置と搬送装置や組立装置等とは動力や信号線等によって接続されている。
【００４４】
図８（ａ）および図８（ｂ）において、３２０と３３０はキャリア１１３，１１４に取り付けられた挟持爪、３４０，３５０は挟持爪３２０，３３０に取り付けられたプッシャー、３４２，３５２は挟持爪３２０，３３０とプッシャー３４０，３５０とに接続された引張ばね、３７０は押出シリンダ１６０に取り付けられた押出板である。
【００４５】
挟持爪３２０，３３０は、アングル形状を有し、一方の辺をキャリア１１３，１１４の取り付け部とし、他方の辺を挟持部としている。挟持爪３２０，３３０は、キャリア１１３，１１４に対称に取り付けられ、挟持部の当接面が対向配置される。
【００４６】
プッシャー３４０，３５０は、図８（ａ）および図８（ｂ）における上下方向に直動自在に挟持爪３２０，３３０の挟持部にそれぞれに取り付けられている。挟持爪３２０，３３０の挟持部をレール部、プッシャー３４０，３５０の図示しない長方形断面の穴がガイド部として形成され、プッシャー動作機構部としての直動機構を実現している。さらに、挟持爪３２０，３３０の当接面とプッシャー３４０，３５０のガイド部とは、圧縮ばねが挟まらないように摺動可能に密接している。
【００４７】
さらに、挟持爪３２０とプッシャー３４０とは引張ばね３４２にて、挟持爪３３０とプッシャー３５０とは引張ばね３５２にて連結されている。引張ばね３４２，３５２によって、プッシャー３４０，３５０は図８における上側に常に引っ張られている。
【００４８】
押出板３７０は押出シリンダ１６０のピストン先端に固定されている。押出板３７０は、挟持爪３２０，３３０が最大に開いた状態におけるプッシャー３４０，３５０を押すことが可能な長さを有し、プッシャー３４０，３５０には押出板３７０の可動領域と接触する張り出し部がある。よって、押出シリンダ１６０のピストンを前進させて押出板３７０を移動させると、押出板３７０とプッシャー３４０，３５０の張り出し部が接触しつつ、引張ばね３４２，３５２によってプッシャー３４０，３５０が押出板３７０に押し付けられるため、押出板３７０とプッシャー３４０，３５０が一体となって移動し、プッシャー３４０，３５０が押出方向に同期駆動されることとなる。
【００４９】
また、押出シリンダ１６０のピストンを後退させて押出板３７０を移動させると、引張ばね３４２，３５２によりプッシャー３４０，３５０は押出板３７０の方向に押し付けられ、押出板３７０が後退端まで移動するとプッシャー３４０，３５０は元の位置に戻る事となる。
【００５０】
つまり、プッシャー３４０，３５０は、引張ばね３４２，３５２により押出方向とは反対方向に張引され、押出板３７０の方向に常に押し付けられているため、押出シリンダ１６０のピストン動作に連動し、押出板３７０により引張ばね３４２，３５２の張引力に抗して押し出されて動くこととなる。本実施形態においては、押出シリンダ１６０と押出板３７０とプッシャー３４０，３５０に形成された張り出し部によって、押出駆動部が構成されている。なお、押出シリンダ１６０は前記制御装置にてピストンの前進後退の動作制御がなされている。
【００５１】
次に図８および図９を用いて、圧縮ばねハンドリング装置の動作について説明する。なお、図８および図９のいずれにおいても、圧縮ばねハンドリング装置は図示しないロボット等に取り付けられ、図示しない制御装置に接続され、制御されている。
【００５２】
（１）制御装置にてアクチュエータ１１１および押出シリンダ１６０を制御し、挟持爪３２０，３３０を所定の間隔に開くと共に、押出シリンダ１６０のピストンを後退させて引張ばね３４２，３５２の引張力によりプッシャー３４０，３５０を後退端に移動させる。
【００５３】
（２）圧縮ばねハンドリング装置が上記（１）の状態になった後、制御装置にて図示しないロボットを制御し、挟持する圧縮ばねが、挟持爪３２０，３３０の当接面の間であって圧縮ばねの軸方向が当接面と直交するように、圧縮ばねハンドリング装置を移動させる。
【００５４】
（３）制御装置にてアクチュエータ１１１を制御し、挟持爪３２０，３３０を設定された所定の間隔に閉じ、圧縮ばねを挟持する。図８が上記の動作完了後の圧縮ばねハンドリング装置の状態である。
【００５５】
（４）圧縮ばねを挟持した状態で、制御装置にて図示しないロボットを制御し、挟持した圧縮ばね１０１を挿入組立する領域に移動させる。移動完了後、制御装置にて押出シリンダ１６０を制御し、プッシャー３４０，３５０を押し出し方向に前進移動させ、圧縮ばね１０１を挿入組立する領域に挿入する。図９が圧縮ばね１０１の押し出し動作途中の状態図である。
【００５６】
なお、繰り返し圧縮ばねを組立挿入する場合には、上記（１）から（４）の動作を繰り返すこととなる。
図１０（ａ）は、第４の実施形態における圧縮ばねハンドリング装置の正面図である。図１０（ｂ）は、図８（ａ）に示した圧縮ばねハンドリング装置のＣ−Ｃ断面図である。なお、プッシャー４４０，４５０以外は第１の実施形態と共通するので、共通部分の説明は省略する。
【００５７】
第４の実施形態では、プッシャー４４０，４５０の圧縮ばね１０１と接触する押し出し面が、押し出し方向に対して凹形状となっている。図１０（ｂ）においては、圧縮ばね１０１の円筒形状に合わせ、円弧の凹形状となっている。
【００５８】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、凹形状の変形例を示す図１０（ａ）のＣ−Ｃ断面に相当する図である。凹形状は図１０（ｂ）の円弧に限定されず、図１１（ａ）のプッシャー５５０に示すような斜面による凹形状や、図１１（ｂ）のプッシャー６５０に示すような斜面と平面を組み合せた凹形状であっても良い。つまり、凹形状は圧縮ばね１０１を押し出す際に、圧縮ばね１０１をプッシャーに対して所定の範囲内に保持できれば形状は任意の形状で良い。例えば、コの字形状であっても良い。
【００５９】
上記のようにプッシャーの圧縮ばね１０１と接触する押し出し面が、押し出し方向に対して凹形状とすることで、圧縮ばね１０１を押し出す際に押し出し方向に対して所定の範囲内に押し出すことででき、圧縮ばね１０１の挿入組立時のミスをなくすことが出来る。また、プッシャーの圧縮ばね１０１と接触する押し出し面を、図１０（ｂ）のような円弧形状、図１１（ａ）に示すような斜面による凹形状や、図１１（ｂ）押し出し方向に対して凹形状とすることで、圧縮ばね１０１をずれて把持したとしても、凹形状により圧縮ばね１０１の位置を修正して押出すことができるので、圧縮ばね１０１の挿入組立するミスを無くすことが出来る。
【００６０】
上記いずれの実施形態においても、キャリア１１３と１１４は連動して反対方向に移動するものであれば、キャリア１１３と１１４の移動距離が異なるアクチュエータを用いても良い。さらに、移動可能なキャリアを１つとし、移動可能なキャリアに可動爪を固定し、アクチュエータ１１１のフレーム等の動かない部分に固定爪を固定し、可動爪と固定爪とからなる挟持爪ユニットとしても良い。
【００６１】
また、挟持爪１２０，１３０をアングル形状として説明したが、プッシャー動作機構部としてのレール部が形成できれば他の形状であっても良い。ただし、レール部の形状に合わせてプッシャー１４０，１５０のガイド部形状は変更する。例えば、挟持爪１２０，１３０のレール部をＨ型断面とし、プッシャー１４０，１５０のガイド部をＣ型断面とし、プッシャー動作機構部としての直動機構を実現しても良い。
【００６２】
さらに、プッシャー動作機構部として一般に販売されているリニアガイド、リニアブッシュ等の直動システムをプッシャー動作機構部として採用し、挟持爪１２０，１３０に対してプッシャー１４０，１５０を直動させても良い。
【００６３】
また、押出駆動部としては、クランクスライダー機構を採用しても良い。例えば、プッシャー１４０，１５０およびシャフト１７０をスライダー機構とし、回転モーターにクランクを取り付けてクランク機構とし、クランク機構とスライダー機構を中間接にて接続することでクランクスライダー機構を構成することで、プッシャー１４０，１５０を回転モータの動作に連動させて押し出し動作をさせることができる。
【００６４】
また、押出駆動部に電動シリンダを採用し、対である挟持爪のそれぞれに備え、制御装置にて挟持爪それぞれに設けられた電動シリンダを同期駆動させても良い。係る場合には、シャフト１７０や押出棒３７０をなくす事ができる。
【００６５】
また、上記いずれの実施形態においてもプッシャーは直線運動するものとして説明をしたが、回転運動をするレバーとしても良い。例えば、挟持爪の何れかに場所に回転支点を設け、その回転支点を中心として回転運動するレバーをプッシャーとしても良い。勿論、レバーは対となっている挟持爪のそれぞれに取り付けられ、各レバーが同期して押出方向に動作するように、押出シリンダと機構的に接続されていいても良いし、独立した位置決め可能なモータ等を採用して制御装置にて各レバーが同期動作させても良い。
【符号の説明】
【００６６】
１１０ 爪用アクチュエータ
１２０，１３０，２２０，２３０，３２０，３３０ 挟持爪
１４０，１５０，２４０，２５０，３４０，３５０ プッシャー
１６０ 押出シリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮ばねを圧縮方向に挟持する開閉自在な対となった挟持爪を有する挟持爪ユニットと、
前記挟持爪それぞれに対応して設けられ、前記挟持爪と一緒に移動すると共に圧縮ばねを挟持した状態において挟持爪と当接している圧縮ばねの端部を押し、挟持された圧縮ばねを前記挟持爪ユニットから押し出すプッシャーと、
各前記プッシャーを押出方向に同期駆動する押出駆動部と、
から構成された圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項２】
前記プッシャーは、前記挟持爪に取り付けられ、前記押出駆動部により駆動されると所定の軌道で押出方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項３】
前記プッシャーは、前記挟持爪をレールとし押出方向に移動することを特徴とする請求項２に記載の圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項４】
前記挟持爪は、前記プッシャーの押出方向に切り欠きを有し、前記プッシャーは前記切り欠きと係合する突起を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項５】
前記プッシャーは、圧縮ばねの押し出し面が押し出し方向に対して凹形状であることを特徴とする請求項２または３に記載の圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項６】
前記プッシャーは、シャフトに摺動可能に取り付けられ、前記押出駆動部は、前記シャフトを押出方向に駆動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項７】
プッシャーは、引張ばねにより押出方向とは反対方向に張引され、前記押出駆動部は、押出時に前記プッシャーに接する押出板を有し、前記押出板を引張ばねの張引力に抗して押し出すことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項１】
圧縮ばねを圧縮方向に挟持する開閉自在な対となった挟持爪を有する挟持爪ユニットと、
前記挟持爪それぞれに対応して設けられ、前記挟持爪と一緒に移動すると共に圧縮ばねを挟持した状態において挟持爪と当接している圧縮ばねの端部を押し、挟持された圧縮ばねを前記挟持爪ユニットから押し出すプッシャーと、
各前記プッシャーを押出方向に同期駆動する押出駆動部と、
から構成された圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項２】
前記プッシャーは、前記挟持爪に取り付けられ、前記押出駆動部により駆動されると所定の軌道で押出方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項３】
前記プッシャーは、前記挟持爪をレールとし押出方向に移動することを特徴とする請求項２に記載の圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項４】
前記挟持爪は、前記プッシャーの押出方向に切り欠きを有し、前記プッシャーは前記切り欠きと係合する突起を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項５】
前記プッシャーは、圧縮ばねの押し出し面が押し出し方向に対して凹形状であることを特徴とする請求項２または３に記載の圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項６】
前記プッシャーは、シャフトに摺動可能に取り付けられ、前記押出駆動部は、前記シャフトを押出方向に駆動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の圧縮ばねハンドリング装置。
【請求項７】
プッシャーは、引張ばねにより押出方向とは反対方向に張引され、前記押出駆動部は、押出時に前記プッシャーに接する押出板を有し、前記押出板を引張ばねの張引力に抗して押し出すことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の圧縮ばねハンドリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１７３２３５（Ｐ２０１１−１７３２３５Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５００３（Ｐ２０１１−１５００３）
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
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