説明

部品チャック装置

【課題】被組付け物内の空気を吸引しながら、チャックした部品を組み付ける部品チャック装置を提供する。
【解決手段】チャックベースと、チャックベースに垂下するように固定されたケーシングと、前記ケーシング内であって、前記チャックベースの中心部に固定されたノズルと、前記ケーシングの内周面と前記ノズルの外周面の間に形成された環状中空部に摺動可能に弾装されたガイドとを具備する部品チャック装置において、前記ガイドには、前記環状中空部に連通し、前記ガイドの下端部に開放口を有する連通部が設けられており、該連通部は、組付け時吸引用の吸引源に連通し、さらに、前記ノズルには、部品チャック用の吸引源と連通しノズル下面に開放口を有する吸引穴が貫通し、円筒状部品を前記ノズル下面に吸着保持可能としたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、部品を被組付け物に組み付ける際、被組付け物内の空気を吸引しながら、チャックした部品を組み付ける部品チャック装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1にみられるように、部品供給位置と、部品を組み付ける被組付け位置との間で、チャックを移動自在に構成し、当該チャックを、部品供給位置まで移動し、バキューム動作を行うことによって部品供給位置の供給部品をチャックの部品保持空間内に吸引保持し、この状態で被組付け位置まで移動し、前記被組付け位置では、バキューム動作を解除し、エアーブロー動作を行うことによって前記部品保持空間内の供給部品を被組付け物に挿入する部品供給装置が知られている。
【0003】
このような部品供給装置を用いて、高精度(微小クリアランス)部品を被組付け物に組付ける場合、エアーを吸引して部品をチャック保持する部品チャック装置で、チャックした部品を、被組付け物にゆっくりと組付ける必要があり、組付け時間が長く掛かっていた。特に、めくら穴内に部品を高精度に挿入組付けする場合、めくら穴内の空気を押出すため、顕著に組付け時間が長引き、サイクルタイムが長く掛かってしまっていた。
【0004】
【特許文献1】特開平10−277979号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、円筒状部品を被組付け物の穴に組み付ける際に、被組付け物内の空気を吸引しながら、チャックした部品を組み付ける、部品チャック装置を提供することを目的とするものである。
本発明の部品チャック装置による組み付けにおいては、円筒状部品を被組付け物の穴部に組み付ける場合を対象としている。円筒状部品としては、円筒、鍔つき円筒、複数段の円筒、下部に円筒部を有する部品等が含まれる。被組付け物の穴部としては、代表的にはめくら穴であるが、貫通穴であっても下部に部品が既に挿入されているもの、円筒状部品を挿入すると穴内の空気の押し出しが阻害されるようなものなどが挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、円筒状部品を被組付け物の穴部に組み付けるために前記円筒状部品を把持する部品チャック装置(10)であって、該部品チャック装置(10)は、チャックベース(11)と、前記チャックベース(11)に垂下するように固定されたケーシング(11’)と、前記ケーシング(11)内であって、前記チャックベース(11)の中心部に固定されたノズル(13)と、前記ケーシング(11)の内周面と前記ノズル(13)の外周面の間に形成された環状中空部(11’’)に摺動可能に弾装されたガイド(12)とを具備する部品チャック装置(10)において、
前記ガイド(12)には、前記環状中空部(11’’)に連通し、前記ガイド(12)の下端部に開放口を有する連通部(18)が設けられており、該連通部(18)は、前記環状中空部(11’’)を介して組付け時吸引用の吸引源に連通し、さらに、前記ノズル(13)には、部品チャック用の吸引源と連通しノズル下面に開放口を有する吸引穴(14)が貫通し、前記円筒状部品を前記ノズル下面に吸着保持可能としたことを特徴とする。
【0007】
これにより、チャックベース(11)とノズル(13)の間に移動可能に設けたガイド(12)に溝(18)を設け、ガイド(12)とノズル(13)間の隙間及び溝(18)を通し、被組付物内の空気を吸引し、部品挿入時に内圧が上昇し、組付けに時間がかかるのを防止する。
ガイドに設けた溝で吸引される空気の流れが、ガイドと部品間に生じることにより、部品はガイドの中心に案内され、被組付物に接触しないようにして挿入組付けできる。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記連通部(18)が、前記ガイド内周面において全周を3等分して設けられた三日月形状の溝であることを特徴とする。
これにより、3等分に溝(18)を設けることにより、吸引バランスをより良くすることができ、部品はガイドの中心に案内されて挿入組付けできる。
【0009】
なお、上記に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施態様の部品チャック装置10による組み付け装置100の全体を表す概略図である。図2は、本発明の一実施態様の部品チャック装置10を表す概略図である。図3は、図2のA−A断面図である。
図4は、本発明の一実施態様の部品チャック装置10による組付け工程を示す概略図である。(a)は、部品チャック装置10が円筒状部品を吸引保持した状態を示す図であり、(b)は、部品チャック装置10が、被組付け物の穴部上方に位置決めされた状態を示す図であり、(c)は、部品チャック装置10が、被組付け物の穴部に円筒状部品を挿入した状態を示す図である。
【0011】
本発明の部品チャック装置10による組み付けにおいては、一般的には円筒状部品を被組付け物の穴部に組み付ける場合を対象としているが、この実施態様では、鍔つき円筒形の小ピストン2を、シリンダ1の内部の段付き円筒穴に挿入する場合を例示している。図2に示すように、既にシリンダ1の内部の段付き円筒穴には、大ピストン3が組み付けられている。
【0012】
図1に示すように、部品チャック装置10は、一例として、コンプライアンスユニット80を介して、2軸か3軸の直交型のロボット90に取付けられている。ロボットは、スカラー型であっても良くその他周知のものを使用してもよい。コンプライアンスユニット80は、組立てロボットによく使われる周知のものであって、小ピストン2と、シリンダ1の円筒穴との軸心ずれ等により、挿入時に過大な力が発生した場合の逃げ機構としての役目などを果たす。(一例として、特開昭59−110593号公報、特開2002−307366号公報等参照。)
【0013】
パレット20には、シリンダ1の保持用の位置決めピン21が複数本植えつけられており、また、小ピストン2の保持用の位置決めピン25、26が複数本植えつけられている。位置決めピン26は、後述するようにストッパーとしての機能を有している。
あらかじめパレット20上には、既に穴内部に大ピストン3が組みつけられたシリンダ1と(図2参照)、小ピストン2がセットされてから、ベルトグリッパ30によって、1搬送ピッチ毎間欠搬送して、パレット20が、順次組み付け装置100に搬送されてくるようになっている。
【0014】
次に、図2を参照して、部品チャック装置10を説明する。
コンプライアンスユニット80に連結したチャックベース11には、下方に垂下するようにケーシング11’がボルトで固定され、ケーシング11内部には、中空部が設けられている。チャックベース11の中央には、中空部内において、ノズル13がボルトにて下方に向けて固定されている。ノズル13の中央には吸引穴14が貫通しており、チャックベース11に設けられた穴17を通って、部品チャック用の吸引源(ピストンバキューム)に連通している。これにより、ノズル13の下面13’において小ピストン2を吸引して保持できるようにする。
【0015】
ケーシング11’とノズル13との間は、環状中空部11’’が形成されており、ガイド12が、上下に摺動できるよう設けられている。チャックベース11とガイド12間にはスプリング15を設け、ガイドを下方に押圧する。
図3にみられるように、ガイド12の内周面には、断面が三日月上の溝18が3等分に形成されている。溝18は、環状中空部11’’と連通し、さらに穴16を通って、組付け時エアー吸引用の吸引源(真空引き)に連通している。3等分に溝18を設けることにより、吸引バランスをよくする効果を狙っている。溝としては軸方向にスプライン状に設けてもよく、また、溝の代わりに、ガイド内に軸方向に小径穴を複数設けてもよい。当該溝又は小径穴は連通部に相当する。
【0016】
溝18は、軸方向に螺旋状に設けてもよい。この場合には、吸込み流が旋回流となって一層吸引バランス、芯合せがよくなり、小ピストン2の挿入時に小ピストンが被組付け物のシリンダ1の穴の中心にガイドされやすくなる。
【0017】
次に、図4を参照して、本発明の一実施態様の部品チャック装置10による組み付けの作動を説明する。 図4(a)は、部品チャック装置10が円筒状部品を吸引保持した状態を示す図であり、(b)は、部品チャック装置10が、被組付け物の穴部上方に位置決めされた状態を示す図であり、(c)は、部品チャック装置10が、被組付け物の穴部に円筒状部品を挿入した状態を示す図である。 図5は、ガイドに設けた溝18で吸引される空気の流れが、ガイドと部品間に生じた状況で挿入組付けをする説明図である。
【0018】
あらかじめパレット20上には、既に穴内部に大ピストン3が組みつけられたシリンダ1と小ピストン2が別々にセットされており、ベルトグリッパ30によって、1搬送ピッチ毎間欠搬送して、パレット20が組み付け装置100に搬送されてくる。
パレット20が組み付け装置100に対して位置決めされると、部品チャック10を小ピストン2の上方に位置決めする。
小ピストン2はパレット上に保持されており、パレットには小ピストン2の近傍に位置決めピン25、26を有する。位置決めピン26はその先端が高い位置にあるため、部品チャック10が下降してくると、位置決めピン26の先端がガイド12に接触し、ガイド12をスプリングに抗して内部に押し込み、ノズルが突出して小ピストン2を吸着してチャックする。
【0019】
次に、部品チャック10を、パレット20上の被組付物であるシリンダ1の上に移動し、その上に小ピストン2を位置決めする。部品チャックを下降させ、小ピストン2をシリンダ1に接近させ、シリンダ1内の空気を吸引すると同時に、部品チャック10を下降し、小ピストン2をシリンダ1内に挿入する。この時、図5に示すように、ガイド12に設けた溝18で吸引される空気の流れが、ガイド12と小ピストン2間に生じることにより、小ピストン2はガイド12の中心に案内され、シリンダ1内部の穴に接触することなく、挿入組付けできる。その後、部品チャック10が小ピストン2を放置して、部品チャック10は原位置に戻る。
【0020】
本発明の別の実施態様としては次のようなものが挙げられる。
組み付け対象としての円筒状部品には、小ピストン2に限らず、円筒、鍔つき円筒、複数段の円筒、下部に円筒部を有する部品、角数の多い多角形柱状体等が含まれる。被組付け物の穴部としては、代表的にはめくら穴であるが、貫通穴であっても下部に部品が既に挿入されているもの、円筒状部品を挿入すると穴内の空気の押し出しが阻害されるようなもの(底部に小径穴しか開いていない場合)などが挙げられる。以上の例示に限られるものではなく、部品を小クリアランスで穴部に組み付ける場合で、穴内の空気の押し出しが阻害される場合であれば適用可能である。
上記一実施態様ではパレット20に小ピストンがあらかじめ設置されていたが、パーツフィーダー等により供給される部品供給部を設けて供給してもよい。被組付け物は、位置決めピン21、25、26で保持されているが、V字爪で把持してもよい。
本発明は、例示を目的として選択された特定の実施態様を参照して記述されているが、当業者にとっては本発明の基礎概念とその開示範囲から逸脱せずに、数多くのモディフィケーションが為しうることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施態様の部品チャック装置10による組み付け装置100の全体を表す概略図である。
【図2】本発明の一実施態様の部品チャック装置10を表す概略図である。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】本発明の一実施態様の部品チャック装置10による組付け工程を示す概略図である。(a)は、部品チャック装置10が円筒状部品を吸引保持した状態を示す図であり、(b)は、部品チャック装置10が、被組付け物の穴部上方に位置決めされた状態を示す図であり、(c)は、部品チャック装置10が、被組付け物の穴部に円筒状部品を挿入した状態を示す図である。
【図5】ガイドに設けた溝18で吸引される空気の流れが、ガイドと部品間に生じた状況で挿入組付けをする説明図である。
【符号の説明】
【0022】
1 シリンダ(被組付け物)
2 小ピストン
3 大ピストン
10 部品チャック装置
11 チャックベース
11’ ケーシング
11’’ 環状中空部
12 ガイド
13 ノズル
14 吸引穴
15 スプリング
16、17 穴
18 溝(連通部)
20 パレット
21、25、26 位置決めピン
30 ベルトグリッパ
80 コンプライアンスユニット
90 ロボット
100 組付け装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒状部品を被組付け物の穴部に組み付けるために前記円筒状部品を把持する部品チャック装置(10)であって、該部品チャック装置(10)は、
チャックベース(11)と、
前記チャックベース(11)に垂下するように固定されたケーシング(11’)と、
前記ケーシング(11)内であって、前記チャックベース(11)に固定されたノズル(13)と、
前記ケーシング(11)の内周面と前記ノズル(13)の外周面の間に形成された環状中空部(11’’)に摺動可能に弾装されたガイド(12)と
を具備する部品チャック装置(10)において、
前記ガイド(12)には、前記環状中空部(11’’)に連通し、前記ガイド(12)の下端部に開放口を有する連通部(18)が設けられており、該連通部(18)は、前記環状中空部(11’’)を介して組付け時吸引用の吸引源に連通し、
さらに、前記ノズル(13)には、部品チャック用の吸引源と連通しノズル下面に開放口を有する吸引穴(14)が貫通し、前記円筒状部品を前記ノズル下面に吸着保持可能としたことを特徴とする部品チャック装置(10)。
【請求項2】
前記連通部(18)が、前記ガイド内周面において全周を3等分して設けられた三日月形状の溝であることを特徴とする部品チャック装置(10)。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2010−115728(P2010−115728A)
【公開日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−289057(P2008−289057)
【出願日】平成20年11月11日(2008.11.11)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】