JP7293713B2 - 把持機構及び組立装置 - Google Patents

Description

本発明は、把持機構及び組立装置に関する。

特許文献１に記載の組立装置は、搬送を目的として部材を把持するチャック機構を備える。チャック機構は、電動の把持機構である。このほか、エアー吸引又は電動吸引を用いた把持機構も知られている。

特開平７－２４１７３３号公報

従来の把持機構は、空気圧又は電気エネルギーのような動力を利用していたので、コスト高であり、また故障しやすいものであった。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、低コストで故障しにくい把持機構と、把持機構を備えた組立装置とを提供することを目的とする。

本発明の把持機構は、枠体と、転動体と、レバーとを備える。前記転動体は、前記枠体の中に収容されて、前記枠体の内面との間に対象物を把持する。前記レバーは、前記転動体を押し上げて前記対象物の把持を解除する。

本発明の組立装置は、第１部材と第２部材とを組み立てる組立装置であって、前記第１部材を把持する把持機構と、前記把持機構を駆動する駆動機構とを備える。前記把持機構は、枠体と、転動体とを有する。前記転動体は、前記枠体の中に収容されて、前記枠体の内面との間に前記第１部材を把持する。前記駆動機構は、前記第１部材が前記把持機構に把持されるように、前記第１部材に対して前記把持機構を相対移動させる。前記駆動機構は、前記第１部材と前記第２部材とが組み立てられるように、前記把持機構に把持された前記第１部材を前記第２部材に対して相対移動させる。前記把持機構は、レバーを更に有する。前記レバーは、前記転動体を押し上げて前記第１部材の把持を解除する。

本発明によれば、低コストで故障しにくい把持機構と、把持機構を備えた組立装置とを提供することができる。しかも、本発明によれば、レバーの動作によって、対象物の把持を容易に解除することができる。

本発明の実施形態に係る把持機構及び組立装置の一例を示す斜視図である。 レバーのホームポジションにおける把持機構の断面図である。 第１部材が把持された状態の把持機構の断面図である。 レバーのリフトアップポジションにおける把持機構の断面図である。 第１部材が把持機構から脱した状態の把持機構の断面図である。 レバーがホームポジションに戻った状態の把持機構の断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図１～図６を参照しながら説明する。図１において、便宜上、左手前から右奥への向きをＸ軸の正の向き、左奥から右手前への向きをＹ軸の正の向き、上から下への向きをＺ軸の正の向きとする。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

まず、図１及び図２を参照して、実施形態に係る組立装置１００及び把持機構３について説明する。図１は、実施形態に係る組立装置１００及び把持機構３の一例を示す斜視図である。図２は、把持機構３のみを拡大して示す断面図である。

図１に示されるように、組立装置１００は、第１部材４と第２部材５とを組み立てる装置である。組立装置１００は、第１駆動機構１と、第２駆動機構２と、把持機構３とを備える。

第１駆動機構１は、第２駆動機構２及び把持機構３をＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動する。第２駆動機構２は、把持機構３をＺ軸方向に駆動する。第１駆動機構１及び第２駆動機構２は、「駆動機構」の一例に相当する。

把持機構３は、第１部材４を把持する。把持機構３は、ホルダー３１と、把持コロ３２と、マグネット３３と、レバー３４とを備える。

ホルダー３１は、把持コロ３２を収容する枠体であって、各々ＹＺ平面に沿って互いに平行に延びる背板及び前板と、背板と前板とを接続するようにＸＹ平面に沿って延びる天板とを有する。背板は、第２駆動機構２に固定されている。ホルダー３１は、Ｙ軸方向の両端部がいずれも開放されている。ホルダー３１は、下端部に、把持すべき対象物を受け入れる開口３１５を有する。ホルダー３１は、「枠体」の一例に相当する。

把持コロ３２は、例えば金属製の円柱体である。把持コロ３２の中心軸は、Ｙ軸に対して平行に延びる。対象物は、把持コロ３２の周面とホルダー３１の内面との間に把持される。把持コロ３２は、「転動体」の一例に相当する。

開口３１５のＸ軸方向の幅は、把持コロ３２の直径よりも小さい。したがって、開口３１５を通して把持コロ３２が落下することはない。ホルダー３１の背板及び前板は、把持コロ３２の重量を支える。

マグネット３３は、ホルダー３１の前板の下端部に固定されている。

レバー３４は、把持コロ３２を押し上げるための板材である。レバー３４は、図２に示されるように、ホルダー３１の前板に沿って延びる本体部と、本体の下端部からＸ軸の正の向きに延びる水平部と、水平部の端部から上向きに延びる先端部３４１とを有する。先端部３４１は、開口３１５に進入する。

図１に示されるように、ホルダー３１の前板には、２本のピン３１０がいずれもＸ軸方向に突設されている。一方、レバー３４の本体部は、２つの長孔３４０を有する。ピン３１０が長孔３４０に入るように、レバー３４がホルダー３１に取り付けられる。その結果、レバー３４は、ホルダー３１に対して上下動自在に支持される。ピン３１０及び長孔３４０は、「支持機構」の一例に相当する。

第１部材４は、部材本体４１と、被把持部４２とを備える。部材本体４１及び被把持部４２は、いずれも矩形の板材である。被把持部４２は、部材本体４１の１つの主面の縁部において、部材本体４１と交差する向きに突出するように部材本体４１に接続されている。部材本体４１は、第１孔４ａ、第２孔４ｂ、及び第３孔４ｃを有する。

第２部材５は、略直方体の形状を有する本体に、各々位置決め用の第１ボス５ａ及び第２ボス５ｂと、レバー３４を押し上げるための突起５ｃとが形成されたものである。第１部材４と第２部材５とが組み立てられるとき、第１ボス５ａは第１孔４ａを、第２ボス５ｂは第２孔４ｂを、突起５ｃは第３孔４ｃをそれぞれ貫通する。

次に、図１及び図２を参照して、レバー３４のホームポジションについて説明する。

図２に示されるように、レバー３４が自重によって下がると、ホルダー３１に対してレバー３４が低い位置をとる。このとき、図１に示されるように、ピン３１０は、長孔３４０の上端部においてレバー３４を支持する。この際のレバー３４の位置を「ホームポジション」と呼ぶ。図２に示されるように、レバー３４がホームポジションにあるとき、レバー３４の先端部３４１は、把持コロ３２から離れている。把持コロ３２は、ホルダー３１の背板及び前板により支持される。

次に、図１及び図３を参照して、把持機構３による第１部材４の把持について説明する。図３は、第１部材４が把持された状態の把持機構３の断面図である。

図３に示されるように、把持機構３は、把持コロ３２に働く重力の作用により、把持コロ３２の周面とホルダー３１の内面との間に被把持部４２を把持する。第１駆動機構１は、第１部材４の収納場所まで把持機構３を移動させる。第２駆動機構２は、第１部材４に対して、把持機構３をＺ軸の正の向きに相対移動させる。被把持部４２は、開口３１５を通してホルダー３１の中へ入り、把持コロ３２を押し退けながらホルダー３１の中を上昇する。被把持部４２の上端が把持コロ３２の中心よりも高い位置まで達した時点で、把持機構３の移動が停止する。その結果、図３に示す把持状態が実現する。第１駆動機構１は、把持機構３を更に移動させることにより、図１及び図３に示されるように、第２部材５の直上まで第１部材４を搬送する。レバー３４は、ホームポジションを維持している。

次に、図１及び図４を参照して、レバー３４のリフトアップポジションについて説明する。図４は、レバー３４のリフトアップポジションにおける把持機構３の断面図である。

図４に示されるように、第２駆動機構２は、第２部材５に対して、把持機構３をＺ軸の正の向きに相対移動させる。その結果、第１部材４と第２部材５との組み立てが実現する。この際、第１ボス５ａが第１孔４ａに、第２ボス５ｂが第２孔４ｂにそれぞれ案内されることにより、第２部材５に対する第１部材４の位置決めが達成される。これと同時に、突起５ｃが第３孔４ｃを貫通する。第３孔４ｃを貫通した突起５ｃは、レバー３４の水平部がマグネット３３に吸着されるまで、レバー３４を押し上げる。押し上げられたレバー３４の先端部３４１は、把持コロ３２を押し上げる。その結果、把持コロ３２の周面と被把持部４２との間にクリアランスが生じ、被把持部４２の把持が解除される。以上のようにして押し上げられたレバー３４の位置を「リフトアップポジション」と呼ぶ。リフトアップポジションでは、レバー３４が把持コロ３２を押し上げた状態が維持されるように、マグネット３３がレバー３４を吸着し続ける。

次に、図１及び図５を参照して、第１部材４が把持機構３から脱する工程について説明する。図５は、第１部材４が把持機構３から脱した状態の把持機構３の断面図である。

図５に示されるように、第２駆動機構２は、組み立てられた第１部材４及び第２部材５に対して、把持機構３をＺ軸の負の向きに相対移動させる。その結果、被把持部４２は、把持コロ３２による抵抗を受けることなく、ホルダー３１の中から脱出することができる。レバー３４は、リフトアップポジションを維持する。

最後に、図１及び図６を参照して、ホームポジションへのレバー３４の復帰について説明する。図６は、レバー３４がホームポジションに戻った状態の把持機構３の断面図である。

図６に示されるように、第２駆動機構２が第１駆動機構１の中に埋没するように移動することによって、第１駆動機構１の下面がレバー３４を押し下げる。その結果、マグネット３３によるレバー３４の吸着が解除され、レバー３４が自重によってホームポジションに戻る。把持コロ３２は、再び、ホルダー３１の背板及び前板により支持される。第１駆動機構１は、「解除機構」の一例に相当する。

実施形態によれば、図１に示されたように、把持コロ３２を利用することによって、動力不要の把持機構３が構成される。その結果、低コストで故障しにくい把持機構３が実現する。しかも、レバー３４の動作によって、限られたスペースで、対象物の把持を容易に解除することができる。

上記した各実施形態の説明は、本発明における好適な実施形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。上記実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

例えば、実施形態では、マグネット３３がレバー３４を吸着することによってレバー３４のリフトアップポジションが維持されたが、これに限られない。例えば、ホルダー３１とレバー３４との間にフック機構が設けられ、レバー３４がホルダー３１に引っ掛かることによってレバー３４のリフトアップポジションが維持されてもよい。

本発明は、把持機構及び組立装置の分野に利用可能である。

１ 第１駆動機構（駆動機構、解除機構）
２ 第２駆動機構（駆動機構）
３ 把持機構
４ 第１部材
５ 第２部材
５ｃ 突起
３１ ホルダー（枠体）
３２ 把持コロ（転動体）
３３ マグネット
３４ レバー
１００ 組立装置
３１０ ピン（支持機構）
３４０ 長孔（支持機構）

Claims (5)

1. 枠体と、
   前記枠体の下端部に固定されたマグネットと、
   前記枠体の中に収容されて、前記枠体の内面との間に対象物を把持する転動体と、
   水平部と、前記水平部の端部から上向きに延びた先端部とを有し、前記先端部が前記転動体を押し上げて前記対象物の把持を解除するレバーと
   を備え、
   前記マグネットは、前記レバーの前記先端部が前記転動体を押し上げた状態を維持するように前記レバーの前記水平部を吸着する、把持機構。
2. 前記枠体及び前記レバーは、前記枠体に対して前記レバーを上下動自在に支持する支持機構を有する、請求項１に記載の把持機構。
3. 第１部材と第２部材とを組み立てる組立装置であって、
   前記第１部材を把持する把持機構と、
   前記把持機構を駆動する駆動機構と
   を備え、
   前記把持機構は、
   枠体と、
   前記枠体の下端部に固定されたマグネットと、
   前記枠体の中に収容されて、前記枠体の内面との間に前記第１部材を把持する転動体と
   を有し、
   前記駆動機構は、前記第１部材が前記把持機構に把持されるように、前記第１部材に対して前記把持機構を相対移動させ、
   前記駆動機構は、前記第１部材と前記第２部材とが組み立てられるように、前記把持機構に把持された前記第１部材を前記第２部材に対して相対移動させ、
   前記把持機構は、水平部と、前記水平部の端部から上向きに延びた先端部とを有し、前記先端部が前記転動体を押し上げて前記第１部材の把持を解除するレバーを更に有し、
   前記マグネットは、前記レバーの前記先端部が前記転動体を押し上げた状態を維持するように前記レバーの前記水平部を吸着する、組立装置。
4. 前記レバーは、前記第１部材の把持を解除するように、前記第２部材に設けられた突起により押し上げられる、請求項３に記載の組立装置。
5. 前記マグネットによる前記レバーの吸着を解除するように、前記レバーを押し下げる解除機構を更に備えた、請求項３又は請求項４に記載の組立装置。

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