(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のワークと該第１のワークよりも大径の第２のワークとをアセンブリし、そのアセンブリ体を一体的に搬送する移載装置であって、
相互に対向して接離動される一対のアームで構成されていて、ワークに対する把持間隔が調整可能とされた単一のハンドと、
上記ハンドの把持態様を上記第１のワークを把持する第１の把持態様と上記第２のワークを把持する第２の把持態様との間で選択する把持態様選択手段と、
上記第１の把持態様において把持した上記第１のワークを上記第２のワークの上側から同軸状に嵌合させてアセンブリ体とするとともに、上記第２の把持態様において該アセンブリ体の上記第２のワークを把持してこれを一体的に搬送する如く上記ハンドの作動を制御する作動制御手段とを備えており、
上記一対のアームのうち、一方のアームには、該アームの移動方向に移動可能で、且つ上記ハンドが第１の把持態様である時には後退し、第２の把持態様である時には突出する如く該ハンドの把持態様に応じてその移動量が変更設定される検出子が、また、他方のアームには、上記検出子に対してその移動方向に対向し、該検出子との相対関係に基づいて所定の信号を出力するセンサが、それぞれ設けられているとともに、
上記一方のアームには、スプリングによって常時、上記他方のアームに向けて突出する如く付勢された押圧ロットが、また、該他方のアームには、当該一対のアームが接近動する際に、上記第１の把持態様の直前位置よりも所定ストローク分だけ手前側で上記押圧ロットと衝合するように、該押圧ロットに対向して配置されたストッパーが、それぞれ設けられ、
さらに、上記一対のアームには、その間隔が上記第１の把持態様の直前位置に達したことを検出するための検出子及びセンサがそれぞれ設けられていることを特徴とする移載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は、第１のワークと第２のワークとをアセンブリし、そのアセンブリ体を一体的に搬送する移載装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、エンジンの組立ライン等の複数の部品を順次組み立てる生産ラインにおいては、部品組付けにロボットが使用されているが、この場合、工程数の減少を図る観点から、ロボット作業の複合化が図られており、その一例として、例えば、特開平２−２９２１３５号公報には、ロボットに設けられた単一のハンドで部品の供給と締め付けとを行うことができるようにしたものが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上掲公知例のものは、単一のハンドを使用して同一の部品に対して複数の作業を行うものであるが、実際の生産工程においては、単一のハンドを使用して複数の部品に対して複数の作業、例えば、組付作業と搬送作業とを行うことが要求される場合もある。しかるに、現状では、かかる要請に応え得る技術はなんら提案されていない。
【０００４】
そこで本願発明は、単一のハンドを使用して複数の部品に対して複数の作業を行うための移載装置を提案せんとしてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として、本願の第１の発明では、
第１のワークと該第１のワークよりも大径の第２のワークとをアセンブリし、そのアセンブリ体を一体的に搬送する移載装置において、相互に対向して接離動される一対のアームで構成されていて、ワークに対する把持間隔が調整可能とされた単一のハンドと、上記ハンドの把持態様を上記第１のワークを把持する第１の把持態様と上記第２のワークを把持する第２の把持態様との間で選択する把持態様選択手段と、上記第１の把持態様において把持した上記第１のワークを上記第２のワークの上側から同軸状に嵌合させてアセンブリ体とするとともに、上記第２の把持態様において該アセンブリ体の上記第２のワークを把持してこれを一体的に搬送する如く上記ハンドの作動を制御する作動制御手段とを備えており、上記一対のアームのうち、一方のアームには、該アームの移動方向に移動可能で、且つ上記ハンドが第１の把持態様である時には後退し、第２の把持態様である時には突出する如く該ハンドの把持態様に応じてその移動量が変更設定される検出子を、また、他方のアームには、上記検出子に対してその移動方向に対向し該検出子との相対関係に基づいて所定の信号を出力するセンサを、それぞれ設けているとともに、上記一方のアームには、スプリングによって常時、上記他方のアームに向けて突出する如く付勢された押圧ロットを、また、上記他方のアームには、当該一対のアームが接近動する際に、上記第１の把持態様の直前位置（第１の把持直前位置）よりも所定ストローク分だけ手前側で上記押圧ロットと衝合するように、該押圧ロットに対向して配置されたストッパーを、それぞれ設け、さらに、上記一対のアームには、その間隔が上記第１の把持直前位置に達したことを検出するための検出子及びセンサをそれぞれ設けたことを特徴としている。
【０００６】
【発明の作用・効果】
本願発明ではかかる構成とすることにより次のような作用・効果が得られる。
【０００７】
(1)本願の第１の発明にかかる移載装置によれば、相互に対向する一対の把持用アームの間隔が調整可能とされた単一のハンドを使用し、上記ハンドで上記第１のワークを把持してこれを上記第２のワークにアセンブリしてアセンブリ体とする。しかる後、上記ハンドを拡開することで該ハンドの上記第１のワークに対する把持作用が解除される。次に、上記ハンドで上記第２のワークを把持することで該第２のワークと第１のワークとがアセンブリ体として一体的に把持される。従って、このハンドを移動させることで、上記アセンブリ体は一体的に搬送されることになる。即ち、この移載装置によれば、単一のハンドを、二つのワークのアセンブリ作業とこれらのアセンブリ体の搬送作業の両方に使用することができ、例えばこれら二つの作業をワーク毎に別々に設けたハンドを使用して行う場合に比して、使用ハンドの切り替えが不要である分だけ作業時間の短縮化が図れるとともに、ハンドの数が少ない分だけ装置全体の簡略化、延いては工場スペースの有効利用が促進されるものである。
【０００８】
具体的には、一対のアームで構成され、ワークに対する把持間隔が調整可能とされた単一のハンドの把持態様を、把持態様選択手段によって上記第１のワークを把持する第１の把持態様と上記第２のワークを把持する第２の把持態様との間で選択するとともに、該ハンドの作動を作動制御手段により制御して、上記第１の把持態様において把持した上記第１のワークを上記第２のワークの上側から同軸状に嵌合させてアセンブリ体とするとともに、上記第２の把持態様において該アセンブリ体の上記第２のワークを把持してこれを一体的に搬送することで、単一の上記ハンドにより二つのワークのアセンブリ作業とこれらのアセンブリ体の搬送作業とを行うことができ、これら二つの作業にそれぞれ専用のハンドを備える場合に比して、装置全体の簡略化、延いては工場スペースの有効利用が図れるものである。
【０００９】
また、上述の作用効果に加えて、ハンドの一方のアームには上記ハンドの第１の把持態様時（即ち、上記一対のアームが接近しこれらで小径の第１のワークを把持する時）には後退し、第２の把持態様（即ち、上記一対のアームが離間しこれらで大径の第２のワークを把持する時）には突出する検出子を、他方のアームには上記検出子との相対関係に基づいて所定の信号を出力するセンサをそれぞれ設けているので、上記第１のワーク又は第２のワークが把持された時には上記センサは同様の信号を出力し、これら第１のワーク又は第２のワーク以外のワークが誤組付けされるのを防ぐことができ、それだけ組付け作業の信頼性が向上するものである。
【００１０】
さらに、上述の作用効果に加えて、上記一方のアームには、スプリングによって常時、上記他方のアームに向かって付勢された押圧ロットを設け、また、上記他方のアームには、第１の把持直前位置（上記第１の把持態様の直前位置）よりも所定ストローク分だけ手前側で上記押圧ロットと衝合するようにストッパーを配設するとともに、それら一対のアームの間隔が狭まって上記第１の把持直前位置に達したことを検出するための検出子及びセンサを設けているので、上記一対のアームが接近動する際、上記第１の把持直前位置の所定ストローク分だけ手前側の位置で上記押圧ロットとストッパーとが衝合することにより、上記一対のアーム間の接近速度を減速させることができ、さらに、上記検出子及びセンサにより上記第１の把持直前位置に達したと検出された時点でアームの接近動を停止させることで、該アームをその第１の把持直前位置に確実に位置設定できる。
【００１１】
【実施例】
以下、本願発明の移載方法及びその装置を添付図面に基づいて具体的に説明すると、図１及び図２には本願発明の実施例にかかる移載装置Ｚが示されている。この移載装置Ｚは、図３及び図４に示すように、手動変速機に使用されるクラッチ装置を構成するシンクロナイザーリング３１（特許請求の範囲中の第１のワークに該当する）を後述のハンド２によって把持してこれを該シンクロナイザーリング３１よりも大径のギヤ３２（特許請求の範囲中の第２のワークに該当する）の上側に同軸状に重ね合わせてアセンブリ体３０とした後、上記ハンド２を上記シンクロナイザーリング３１側からギヤ３２側に掴み替え、該アセンブリ体３０をハンド２に把持してそのまま一体的に搬送し、さらにこれをクラッチハブ３３の上側に重ね合わせた状態でその軸３４に対して組付けるという部品のアセンブリ作業と搬送作業の双方に使用されるものである。以下、この移載装置Ｚの構造等を詳述する。
【００１２】
移載装置Ｚは、ロボットアーム１と該ロボットアーム１の先端に取り付けられた後述のハンド２とで構成される。
【００１３】
上記ハンド２は、上記ロボットアーム１に固定された駆動支持部３に、左右一対のアーム４，５を対向状態で取り付け且つこれらを相互に接離動可能として構成される。この左右一対のアーム４，５のうち、一方の第１のアーム４の内側面には二つの把持面８，８を所定の拡開角をもって設けた把持爪６が、また他方の第２のアーム５の内側面には二つの把持面９，９を設けた把持爪７が、それぞれ固定されている。この二つの把持爪６と把持爪７は、相互に対向する把持面８，８と把持面９，９とによって上記シンクロナイザーリング３１及びギヤ３２を外周側から径方向に把持してこれを保持するものであって、その把持間隔は上記各アーム４，５の間隔調整によって増減変化する。
【００１４】
尚、上記ハンド２は、上述の如くその左右一対のアーム４，５の間隔が上記駆動支持部３によって増減調整されるが、間隔調整範囲は次のように設定されている。即ち、上記ハンド２は、図１に示すように上記左右一対の把持爪６，７の各把持面８，８及び把持面９，９が小径の上記シンクロナイザーリング３１の外周に近接した該シンクロナイザーリング３１の第１の把持直前位置と、該第１の把持直前位置からさらに上記把持爪６，７が接近してその各把持面８，８及び把持面９，９でシンクロナイザーリング３１をその径方向外方から確実に把持する第１の把持位置（この時の把持状態が特許請求の範囲中の第１の把持態様に相当する）と、図２に示すように上記左右一対のアーム４，５が最大に離間し上記各把持爪６，７の各把持面８，８及び把持面９，９の内側に大径の上記ギヤ３２の外周に近接した第２の把持直前位置と、該第２の把持直前位置から上記各把持爪６，７が接近してその各把持面８，８及び把持面９，９によって上記ギヤ３２をその径方向外方から確実に把持する第２の把持位置（このときの把持状態が特許請求の範囲中の第２の把持態様に相当する）の合計４つの位置に選択的に設定できるようにされている。即ち、上記ハンド２は、第１の把持位置→第１の把持直前位置→第２の把持位置→第２の把持直前位置の順に上記各把持爪６，７の間隔が段階的に増加するようになっている。
【００１５】
ここで、この実施例においては、上記駆動支持部３の縮小側のストロークエンドを上記第１の把持位置よりもさらに縮小寄りに設定する一方、拡開側のストロークエンドを上記第２の把持直前位置に設定している。また、第１及び第２の把持位置はそれぞれシンクロナイザーリング３１とギヤ３２によって自動的に規定される。従って、第１の把持位置と第２の把持位置及び第２の把持直前位置の設定については作動上問題はないが、第１の把持直前位置については、駆動支持部３のストローク途中においてこれを的確にその位置で停止させるための機構を備える必要がある。このため、この実施例においては、上記第１のアーム４側に設けた検出子２５と第２のアーム５側に設けたセンサ２６とでこの一対のアーム４，５の間隔が上記第１の把持直前位置に達したことを検出し得るようにする一方、上記第１のアーム４にはスプリング２２によって常時第２のアーム５側に向けて突出する如く付勢された押圧ロット２１を設けるとともに上記第２のアーム５側にはこの押圧ロット２１に対向するようにしてストッパー２３を設けている。そして、上記各アーム４，５が接近動する際、第１の把持直前位置よりも所定ストロークだけ手前側において上記押圧ロット２１とストッパー２３とを衝合させて上記第１のアーム４と第２のアーム５の間の接近速度を減速し、第１の把持直前位置に達した時点（即ち、上記検出子２５とセンサ２６とでこれが検出された時点）で駆動支持部３の作動を停止させ上記第１の把持直前位置に確実に位置設定し得るようにしている。
【００１６】
一方、この移載装置Ｚは、上述のように、第１の把持位置においてはシンクロナイザーリング３１を、第２の把持位置においてはギヤ３２を、それぞれ把持するものである。従って、これらシンクロナイザーリング３１とギヤ３２以外のワークが把持位置に設定された時はこれを検知してワークの誤組付を防止する必要がある。このため、この実施例においては、上記第１のアーム４側にその先端を検出子１３としたロッド１２を備えたロッド１２を配置する一方、上記第２のアーム５側には上記ロッド１２との相対位置に応じて所定の信号を出力するセンサ１５を備えている。尚、このセンサ１５は、その作動子１６が上記シリンダ１１の検出子１３に当接して所定寸法だけ後退変位した時に初めて信号出力を行うように構成されている。
【００１７】
また、上記シリンダ１１は、上記ハンド２の第１の把持直前位置と第２の把持直前位置とのストローク量に相当するストロークをもち、第１の把持直前位置においては図１に示すように全縮され、第２の把持直前位置においては全伸長するようにその作動が設定されている。そして、このシリンダ１１とセンサ１５との相対位置は、上記ハンド２が第１及び第２の把持直前位置にそれぞれ設定された状態では、図１及び図２に示すように上記センサ１５の作動子１６と上記シリンダ１１の検出子１３とがそれぞれ所定の間隔をもって対向している。これに対して、該ハンド２がそれぞれ第１及び第２の把持直前位置から第１及び第２の把持位置に設定される時には上記検出子１３が上記作動子１６に当接してこれを所定量だけ押圧し、所定の信号を出力させるようになっている。
【００１８】
さらに、図１において符号２０はコントロールユニットであって、該コントロールユニット２０は、上記センサ１５からのワーク信号Ｓ1と上記センサ２６からの位置信号Ｓ2とを受けて、上記ロボットアーム１と駆動支持部３とシリンダ１１とにそれぞれ作動信号Ｓ3〜Ｓ5を出力し、もって上記シンクロナイザーリング３１とギヤ３２とのアセンブリ作業、及びそのアセンブリ体３０の搬送作業とを所定の作業手順に従って行わしめるようになっている。尚、この実施例においてはこのコントロールユニット２０が特許請求の範囲中の把持態様選択手段と作動制御手段とに該当する。
【００１９】
以上の如く構成された移載装置Ｚを使用して上記シンクロナイザーリング３１をギヤ３２にアセンブリし、さらにそのアセンブリ体３０を一体的に搬送する場合についてその作動等を説明すると、先ず上記シンクロナイザーリング３１とギヤ３２はそれぞれ別々の搬送装置（図示省略）によってこの移載装置Ｚ側に搬送される。この移載装置Ｚにおいては、先ず最初に、上記ハンド２を第１の把持直前位置に設定するとともに上記シリンダ１１を後退位置に設定し（図１の状態）、この状態でロボットアーム１を作動させて該ハンド２をシンクロナイザーリング３１側に移動させ、その各把持爪６，７の内側に上記シンクロナイザーリング３１を位置させる。この状態で、上記駆動支持部３を作動させてハンド２を第１の把持位置に設定して上記各把持爪６，７の各把持面８，８及び把持面９，９によってシンクロナイザーリング３１を確実に把持する。この時、上記作動子１６に上記シリンダ１１の検出子１３が当接してセンサ１５から所定のワーク信号Ｓ1が出力されることで把持状態にワークがシンクロナイザーリング３１であることが確認されワークの誤組付けが未然に防止されるものである。
【００２０】
次に、ロボットアーム１を作動させて上記ハンド２に把持されたシンクロナイザーリング３１を上記ギヤ３２側に移動させ、該シンクロナイザーリング３１をギヤ３２の上側から同軸状に嵌合させてこれらをアセンブリしてアセンブリ体３０とする（図３参照）。アセンブリが完了した時点で、上記ハンド２を第２の把持直前位置に設定するとともに上記シリンダ１１を前進位置に設定する（図２の状態）。このハンド２の第２の把持直前位置への切り替えに伴って、上記シンクロナイザーリング３１に対する把持作用が自動的に解除される。
【００２１】
次に、第２の把持直前位置に設定されたハンド２をアセンブリ体３０を構成する上記ギヤ３２の部分に移動させ、さらにここでハンド２を第２の把持位置に設定して該ギヤ３２を把持する。このギヤ３２の把持時にも、上記作動子１６が検出子１３と当接して所定の信号を出力することで、現在把持状態にあるワークがギヤ３２であることが検知され、これによりワークの誤組付けが未然に防止されるものである。
【００２２】
しかる後、この把持されたアセンブリ体３０を、図４に示すように、別載置のクラッチハブ３３側に搬送し、これを一体的に上記軸３４部分に嵌挿して組付けるものである。アセンブリ体３０の組付完了後は、上記ハンド２を再び第１の把持直前位置に設定するとともに上記シリンダ１１を後退位置に設定し、ロボットアーム１を作動させて待機位置に復帰させ、次回の組付作業に備える。
【００２３】
このように、この実施例の移載装置Ｚにおいては、単一のハンド２によってシンクロナイザーリング３１とギヤ３２との搬送作業とこれらのアセンブリ作業とを行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施例にかかる移載装置の平面図である。
【図２】図１に示した移載装置の状態変化図である。
【図３】第１のワークと第２のワークとのアセンブリ作業の説明図である。
【図４】第１のワークと第２のワークとのアセンブリ体の搬送作業の説明図である。
【符号の説明】
１はロボットアーム、２はハンド、３は駆動支持部、４は第１のアーム、５は第２のアーム、６及び７は把持爪、８及び９は把持面、１１はシリンダ、１２はロッド、１３は検出子、１５はセンサ、１６は作動子、２０はコントロールユニット、２１は押圧ロット、２２はスプリング、２３はストッパー、２５は検出子、２６はセンサ、３０はアセンブリ体、３１はシンクロナイザーリング（第１のワーク）、３２はギヤ（第２のワーク）、３３はクラッチハブ、３４は軸である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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