(57)【要約】【課題】不適切な設計がなされたチャック爪を用いた場合、部品の把持力が弱くなり、搬送中に軸部品の位置や姿勢がずれる虞があった。このようなずれが生じた場合、軸部品を目標位置に正しく搬送できず、組立工程が異常停止を起こす原因となる。【解決手段】軸部品の環状溝を把持するための球状凸部を設けた複数の爪と、軸部品の端面と接触する支持面とを有するチャックを用い、球状凸部が環状溝を把持しつつ軸部品の端面をチャックの支持面に押し付けて軸方向の位置決めを行い、かつ軸部品の姿勢を安定させて、確実に目標位置に搬送する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸を含む断面が円弧である環状溝を有する軸部品を把持する把持装置であって、球状または円筒状の凸部を有する複数のチャック爪と、前記チャック爪を相互に接近させ、または離間させる開閉機構と、複数の前記チャック爪の中央に前記軸部品の端面と略同じ面積を持つ平面である支持面と、を有し、前記支持面から前記凸部の中心を含む支持面に平行な断面までの距離が、前記軸部品の端面から前記環状溝の断面円弧の中心を含む軸直角断面までの距離よりも小さいことを特徴とする把持装置。
【請求項２】
前記支持面に軸部品の接触を検知するセンサを設けたことを特徴とする、請求項１に記載の把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に機械部品を搬送のために把持する把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリング装置に使用される軸部品（インプットシャフト、インターミディエイトシャフト等）とヨークとを結合する部分には、相対回転を防止するためにヨーク側の内面と軸部品の端部外面にセレーションを形成し、互いに嵌合させている。また、軸部品とヨークとの抜け止めのために、軸部品の端部に形成したセレーションの軸方向中央部に断面円弧状の環状溝を円周方向に形成し、その環状溝にヨークのスリットを締め付けるボルトを通すことで、仮にボルトが緩んだ場合でも軸部品がヨークから抜けないようになっている。
【０００３】
ステアリング装置の組立工程において、ロボットを用いてこれら軸部品を搬送するため、エア駆動または電動のチャックをロボットのアーム先端に装着していた。チャックの爪は把持対象ワークの形状に合わせて製作していた（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６６７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の軸部品を搬送するためのチャック爪は、セレーションを把持しないような形状とする必要があった。軸部品のセレーションをチャック爪で把持するとセレーションの歯が変形してヨークのセレーションと嵌合できなくなる虞があるためである。
【０００６】
上記のような理由があるためチャック爪の設計には自由度が少なく、不適切な設計がなされたチャック爪を用いた場合、部品の把持力が弱くなり、搬送中に軸部品の位置や姿勢がずれる虞があった。このようなずれが生じた場合、軸部品を目標位置に正しく搬送できず、組立工程が異常停止を起こす原因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、軸部品の環状溝を把持するための球状凸部を設けた複数の爪と、軸部品の端面と接触する支持面とを有するチャックを用い、球状凸部が環状溝を把持しつつ軸部品の端面をチャックの支持面に押し付けて軸方向の位置決めを行い、かつ軸部品の姿勢を安定させて、確実に目標位置に搬送することにある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るチャックによれば、端部にセレーションが形成されている軸部品を、位置ずれや姿勢変化を起こすこと無く、確実に把持することができるので、軸部品を目標の位置に正確に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る把持装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の把持装置の要部を拡大した図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る把持装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施形態に係る把持装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る把持装置１は開閉機構２と、球状凸部４を設けた複数のチャック爪３と、支持面５からなる。チャック爪３は２本以上とするのが好ましく、３本とするのがより好ましい。
【００１２】
球状凸部４の球面の半径は把持対象の軸部品１０の端部に形成された環状溝１１の断面円弧の曲率半径よりもやや小さくする。また支持面５から球状凸部４の中心までの距離Ｂは、軸部品１０の端面から環状溝１１の断面円弧の中心までの距離Ａよりもやや短くする。こうすることでチャック爪３が軸部品１０を把持した際の球状凸部４と環状溝１１との接触点Ｐの軸方向位置が、環状溝１１の断面円弧中心よりも軸部品端面に近い側（図２の左側）に接触し、開閉機構２がチャック爪３を閉じる力が軸部品１０を支持面５に押し付ける力に変換される。その結果、軸部品１０はその径方向の位置をチャック爪３によって位置決めされ、軸方向位置は支持面５によって位置決めされるので、搬送中に位置や姿勢がずれる虞がなくなる。
【００１３】
チャック爪３を開閉動作を行う開閉機構２は、動力源としてエアシリンダーもしくはモータを用いることができる。
【００１４】
（実施形態２）
支持面５に軸部品１０の端面が密着しているかを検知する着座検知センサ１２を設ける。把持装置１が軸部品１０を把持すると、球状凸部４の効果によって軸部品１０は支持面５に押し付けられる。この際、何らかの理由によって軸部品１０の端面が支持面５に密着しなかった場合、搬送中に軸部品１０の姿勢が乱れる可能性がある。そこで支持面５に着座検知センサ１２を設置し、軸部品１０が正しく把持されていることを検出する。開閉機構２がチャック爪３の閉動作を行った後に、一定時間経過しても着座検知センサ１２がＯＮとならない場合は軸部品１０が正しく把持されていないと判断して、ロボットは搬送動作を行わない。
【００１５】
着座検知センサ１２は、例えば接触式であればリミットスイッチや圧力センサなどを用いることができる。非接触式であれば近接センサ、超音波センサ、または静電容量センサなどを用いることができる。
【００１６】
チャック爪３に設ける球状凸部４は、全てのチャック爪３について球面であっても良く、また２つのチャック爪３を球面とし、１つのチャック爪３は円筒面としても良い。
【００１７】
チャック爪３を開閉動作を行う開閉機構２は、動力源としてエアシリンダーもしくはモータを用いることができる。さらに本実施形態においては、エアシリンダーのエア圧を電気的に調整することができる電空変換器を用いることにより、チャック爪３が閉じ動作を開始する時点では低めのエア圧としておき、閉じ動作を行っている途中で、着座検知センサ１２がＯＮになるまで、徐々にエア圧を上昇させる制御を行うことも可能である。このような制御を行うことで、軸部品１０にキズを付けないように弱い力で把持しつつ、軸部品１０の端面が支持面５に最低限の力で密着させることができる。開閉機構２の動力源としてモータ、特にサーボモータを用いた場合でも、エア圧に替えて電流値を制御することで同様の把持力制御を行いことができる。
【００１８】
なお、本発明の把持装置は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
【符号の説明】
【００１９】
１  把持装置
２  開閉機構
３  チャック爪
４  球状凸部
５  支持面
１０  軸部品
１１  環状溝
１２  着座検知センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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