(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置に取り付けられたハンド装置のベース部材に４本のシャフトを縦横共に２列として上下動自在に支持し、該シャフトの下端部に矩形プレートを介して吸着パッドを設けるとともに、該吸着パッドがワークに押圧された際の反力及び変位を吸収する弾性部材を該矩形プレートの四隅のうち一方の対角線上に配置された２本のシャフトに設け、前記ワークを前記吸着パッドで吸着して搬送するワーク搬送装置であって、
前記ベース部材に設けられたエアシリンダの延出ロッドを前記ベース部材を挿通して下方に延出し、当該延出ロッドの下端部に固定プレートを固定し、且つこの固定プレートを前記弾性部材を不具備なシャフトに上下動自在に支持させ、該固定プレートにロケート孔を有した嵌入部を設け、該嵌入部に嵌入されるロケートピンを前記吸着パッドと共に上下動する前記シャフトの下端部の前記矩形プレートに設け、
前記エアシリンダで前記ロケートピンに対する前記嵌入部の相対位置を変動して前記ロケートピンが前記ロケート孔に嵌入されたリジット状態及び前記ロケートピンが前記ロケート孔から離脱したフローティング状態を形成することを特徴としたワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板や成形パネル等のワークを搬送するワーク搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パレットに積まれたワークを取り出す際には、図３に示すように、ワーク搬送装置１０１を用いていた。
【０００３】
このワーク搬送装置１０１は、多関節ロボットのアーム１１１に取り付けられたハンド１１２を備えてなり、該ハンド１１２は、前記アーム１１１に取り付けられたベース部材１１３と、該ベース部材１１３に設けられたシャフト１１４，１１４と、該シャフト１１４の下端部に設けられたワーク吸着用のバキュームパッド１１５とにより構成されている。前記シャフト１１４は、前記ベース部材１１３に上下動自在に支持されているとともに、外嵌したスプリング１１６によって下方へ付勢されており、前記バキュームパッド１１５がワークＷに押圧された際の反力及び変位を、このスプリング１１６で吸収できるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したワーク搬送装置１０１にあっては、前記ハンド１１２の構造上、ガタが生じやすく、ワークＷのセット精度にバラツキが生じるという問題があった。
【０００５】
これを解決するために、ワークＷのセット位置に、ワークＷを位置決めするガイドポストを立設する方法が案出されているが（実用新案登録第２５０１０７０号公報参照）、この場合、セットされるワーク毎にガイドポストの配置を変更する必要があるとともに、溶接時等に他のロボットの作業の邪魔となる。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、位置決め用のガイドポストを用いること無く、ワークセット時の位置精度を高めることができるワーク搬送装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明のワーク搬送装置にあっては、駆動装置に取り付けられたハンド装置のベース部材に４本のシャフトを縦横共に２列として上下動自在に支持し、該シャフトの下端部に矩形プレートを介して吸着パッドを設けるとともに、該吸着パッドがワークに押圧された際の反力及び変位を吸収する弾性部材を該矩形プレートの四隅のうち一方の対角線上に配置された２本のシャフトに設け、前記ワークを前記吸着パッドで吸着して搬送するワーク搬送装置であって、前記ベース部材に設けられたエアシリンダの延出ロッドを前記ベース部材を挿通して下方に延出し、当該延出ロッドの下端部に固定プレートを固定し、且つこの固定プレートを前記弾性部材を不具備なシャフトに上下動自在に支持させ、該固定プレートにロケート孔を有した嵌入部を設け、該嵌入部に嵌入されるロケートピンを前記吸着パッドと共に上下動する前記シャフトの下端部の前記矩形プレートに設け、前記エアシリンダで前記ロケートピンに対する前記嵌入部の相対位置を変動して前記ロケートピンが前記ロケート孔に嵌入されたリジット状態及び前記ロケートピンが前記ロケート孔から離脱したフローティング状態を形成する。
【０００８】
すなわち、ワークを移動して治具にセットする際に位置決め精度を要する場合には、ハンド装置のエアシリンダを駆動してロケートピンに対する嵌入部の相対位置を変動し、前記ロケートピンが前記嵌入部のロケート孔に嵌入されたリジット状態を形成する。すると、ハンド装置のベース部材に支持されたシャフト下端部の水平方向の変位が防止されるとともに、当該下端部に設けられたワーク吸着用の吸着パッドの水平方向の変位が防止される。また、前記エアシリンダにより前記ロケートピンをロケート孔から離脱してフローティング状態を形成することにより、従来と同様の搬送形態をとることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を厚みの異なるパネル２〜４をシーム溶接で接合してプレス形成することによって強度の必要な部位を厚肉にする。これによって、従来のように補強板（レインフォース）で補強する必要なく重量軽減を図るためのものである。これを例にとって説明する。図１は、本実施の形態にかかるワーク搬送装置１を示す図であり、予め位置出して配置された厚みの異なるワークとしての第１〜第３のパネル２〜４をセット治具５へ搬送してクランプ６で保持する過程が示されている。
【００１０】
すなわち、前記ワーク搬送装置１は、駆動装置としての多関節のロボット１１と、該ロボット１１のアーム１２の取付部１３に取り付けられたロボットハンド１４とにより構成されており、該ロボットハンド１４は、一対の二股フレーム１５，１５を備えている。両フレーム１５，１５は、その先端が連設桟１６，１６により連設されており、該連設桟１６の両端部には、ハンド装置１７，・・・が設けられている。また、前記二股フレーム１５の中央部には、昇降機構１８が設けられており、該昇降機構１８から延出したロッド１９，・・・の下端にも、ハンド装置１７が設けられている。
【００１１】
このハンド装置１７は、図２にも示すように、前記連設桟１６又は前記昇降機１８のロッド１９，・・・に固定されたベース部材としてのシリンダ取付プレート２１（連設桟１６側のみ図示）を備えており、該シリンダ取付プレート２１には、４本のシャフト２２，・・・が上下動自在に支持されている。該シャフト２２は、前記シリンダ取付プレート２１を挿通しており、その上端には、ストッパー２３が設けられている。また、各シャフト２２の下端部には、矩形プレート２４が固定されており、該矩形プレート２４には、ロケートピン２５が立設されている。また、対称位置に配置されたシャフト２２，２２には、弾性部材としてのばね２６，２６が装着されており、前記矩形プレート２４は、このばね２６，２６によって下方に付勢されている。
【００１２】
前記矩形プレート２４の下面には、横長のブロック３１が固定されており、該ブロック３１の両端部及び中央部（図２中裏側に延出）には、パッド取付プレート３２，・・・が設けられている。該パッド取付プレート３２の先端部には、前記パネル２〜４を吸着して保持する吸着パッドとしてのバキュームパッド３３，・・・が設けられており、バキュームパッド３３には、図外の制御装置に接続された電磁弁（図示せず）によって負圧を開放するためのホース３４，３４が接続されている。
【００１３】
また、前記シリンダ取付プレート２１には、アクチュエータとしてのエアシリンダ４１が固定されており、該エアシリンダ４１より延出した図外の延出ロッドは、前記シリンダ取付プレート２１を挿通して下方に延出している。この延出ロッドの下端部に固定された固定プレート４２は、前記ばね２６を不具備なシャフト２２に上下動自在に支持されており、この固定プレート４２には、下方に移動された際に前記矩形プレート２４に当接する当接面４３を有した当接ブロック４４と、前記ロケートピン２５が嵌入されるロケート孔４５を有した受けブロック４６とが設けられている。これにより、前記シリンダ取付プレート２１には、前記エアシリンダ４１の延出ロッドを介して嵌入部としての前記受けブロック４６が設けられる一方、前記バキュームパッド３３と共に上下動する前記シャフト２２の下端部には、前記矩形プレート２４を介して前記ロケートピン２５が一体的に設けられている。
【００１４】
そして、前記エアシリンダ４１には、前記延出ロッドを駆動するためのエアが通流する第１及び第２ホース５１，５２が接続されており、各ホース５１，５２には、供給弁及び開放弁を備えた切り換え装置を介してエア供給源が接続されている（図示せず）。これにより、前記延出ロッドを下方へ延出して前記ロケートピン２５が前記受けブロック４６のロケート孔４５に嵌入されたリジット状態５３と、前記延出ロッドを上方へ後退して前記ロケートピン２５が前記ロケート孔４５から離脱したフローティング状態５４とを形成できるように構成されている。また、前記エアシリンダ４１には、前記延出ロッドが下方へ移動された際に作動する第１リミットスイッチ５５と、前記延出ロッドが上方へ移動された際に作動する第２リミットスイッチ５６とが設けられており、両リミットスイッチ５５，５６からの信号線５７は、図外の制御装置に接続されている。
【００１５】
以上の構成にかかる本実施の形態において、パレットに積載されたパネル２〜４を搬送する際には、ロボット１１を操作してロボットハンド１４をパレット上に移動するとともに、ロボットハンド１４を下方へ移動して、ハンド装置１７，・・・のバキュームパッド３３，・・・を各パネル２〜４に押圧する。このとき、位置決め精度を要する場合、エアシリンダ４１を作動して受けブロック４６を下方に移動し、矩形プレート２４のロケートピン２５が前記受けブロック４６のロケート孔４５に嵌入されたリジット状態５３を形成しておく。パネル２〜４にバキュームパッド３３，・・・を押し当てると、バキュームパッド３３，・・・のゴムの反力によってバキュームパッド３３，・・・の中が負圧となり、パネル２〜４が吸着され、保持される。これにより、シリンダ取付プレート２１に支持されたシャフト２２，・・・下端部の水平方向の変位を防止でき、当該下端部に、矩形プレート２４、ブロック３１及びパッド取付プレート３２を介して設けられたバキュームパッド３３の水平方向の変位を防止することができる。これにより、複数重ねられたパネル２〜４を一枚ずつ、位置出しされた精度を保ちつつ吸着して保持することができる。
【００１６】
そして、前記ロボット１１を操作してロボットハンド１４をセット治具５上に移動するとともに、板厚の異なる各パネル２〜４を端部を重ねて（重ね量約３ｍｍ）セット治具５の所定位置６２，６３，６４上にセットする。このとき、各プレート２〜４を保持したバキュームパッド３３，・・・の水平方向の変位が防止されているので、前記セット治具５に、各パネル２〜４を位置決めするためのガイドポストを設けること無く、パネルセット時の位置精度を高めることができる。仮止めクランプ後バキュームパッド３３，・・・の負圧を開放して各パネル２〜４を離脱される。６５，６６はシーム溶接機（図外）の溶接輪（図外）の入る溝である。６７はすべり止めである。
【００１７】
次に、各パネル２〜４をセット治具５のクランプ６，・・・にて保持するとともに、各パネル２〜４同士をシーム溶接する。そして、プレス成形することにより、厚肉のパネルで部分的に補強されたメンバを形成し、メンバの重量軽減を図る。このように、前記ワーク搬送装置１のハンド装置１７，・・・にあっては、パレットに位置決めされた状態での位置精度を保ったまま、各パネル２〜４を搬送してセット治具５にセットすることができるので、位置出し精度が要求される前述したシーム溶接を行う場合であっても適用することができる。
【００１８】
一方、各プレート２〜４の位置決め精度を要しない場合には、エアシリンダ４１を駆動して受けブロック４６を上方へ移動し、矩形プレート２４のロケートピン２５がロケート孔４５から離脱したフローティング状態５４を形成する。これにより、シリンダ取付プレート２１に支持されたシャフト２２，・・・の上下動が許容されるので、当該ハンド装置１７のバキュームパッド３３，・・・をパネル２〜４に押圧した際の反力及び変位を、シャフト２２，２２に装着されたばね２６，２６の弾性によって従来通り吸収することができ、積み重ねられたパネルの高さが異なる場合であっても、これに対応することができる。
【００１９】
したがって、一台のロボット１１で異なる搬送作業に対応することができるので、異なる複数のハンド装置１７を備えたロボットハンド１４の制作が不要となり、制作及び設置コストを削減することができる。
【００２０】
なお、本実施の形態にあっては、プレス成形前の平板状のパネル２〜４を搬送する場合を例に挙げて説明したが、プレス後の成型パネルを搬送する際に用いても良い。この場合、パッド取付プレート３２とバキュームパッド３３との間にユニバーサルジョイントを設け、バキュームパッド３３が傾斜面に合わせて傾動できるようにする。
【００２１】
また、本実施の形態にあっては、アクチュエータとしてエアシリンダ４１を用いた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものでは無く、例えば電動式の駆動装置により構成しても良い。
【００２４】
以上説明したように本発明のワーク搬送装置にあっては、ハンド装置のエアシリンダを駆動してロケートピンが嵌入部のロケート孔に嵌入されたリジット状態を形成することで、シャフトの下端部に設けられた吸着パッドの水平方向のガタツキを抑えることができる。これにより、ワークが搬送される治具に、位置決め用のガイドポストを設けること無く、ワークセット時の位置精度を高めることができる。このように、位置決め精度を要する搬送作業を行うことができる。
【００２５】
また、前記エアシリンダを駆動して前記ロケートピンがロケート孔から離脱したフローティング状態を形成することで、位置決め精度を要しない搬送作業を行うことができる。このうように、一台の駆動装置で異なる搬送作業に対応することができるので、異なる複数のハンド装置の制作が不要となり、制作及び設置コストを削減することができる。
【００２６】
そして、前記ハンド装置を複数設け、各ハンド装置で複数のワークを同時に搬送する際には、各ワークを予め位置出しておくことにより、その位置精度を保ったまま治具にセットすることができる。これにより、後工程にて、ワーク同士をシーム溶接する等、各ワークの位置精度が要求される場合の搬送に適したワーク搬送装置となり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の斜視図である。
【図２】同実施の形態の要部を示す拡大図である。
【図３】      従来のワーク搬送装置を示す図である。
【符号の説明】
１    ワーク搬送装置
２    パネル（ワーク）
１１    ロボット（駆動装置）
１４    ロボットハンド
１７    ハンド装置
２１    シリンダ取付プレート（ベース部材）
２２    シャフト
２５    ロケートピン
２６    ばね（弾性部材）
３３    バキュームパッド（吸着パッド）
４１    エアシリンダ（アクチュエータ）
４５    ロケート孔
４６    受けブロック（嵌入部）
５３    リジット状態
５４    フローティング状態
７１    ハンド装置
７２    ベース部材
７３    エアシリンダ（アクチュエータ）
７５    シャフト
７６    ガイドポスト
７７    ロケート孔
７８    嵌入部
８１    バキュームパッド（吸着パッド）
８２    ばね（弾性部材）
８３    ロケートピン
９１    リジット状態
９２    フローティング状態
【図１】
0003995865.tif 000002
【図２】
0003995865.tif 000003
【図３】
0003995865.tif 000004