CN108373046A - 部件组装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种部件组装装置，在部件组装装置中，底座部在上部具有水平方向的部件输送面，并且具有向上方开口的凹部。部件输送部(30)输送部件输送面(15)上的部件。部件支承部能够在凹部内上下移动，并具有能够从下方支承通过部件输送部(30)输送来的部件的支承面(12a)。第一驱动部(51、52)驱动部件输送部(30)。第二驱动部(53)使部件支承部(12)上下移动。控制部在驱动第一驱动部(51、52)而通过部件输送部(30)输送一个部件时，驱动第二驱动部(53)而使部件支承部(12)上下移动，使得被支承于部件支承部(12)上的另一部件的上表面与部件输送面齐平或者位于比部件输送面靠下方的位置处。

Description

部件组装装置

技术领域

本发明涉及自动地上下重叠而组装多个部件的部件组装装置。

背景技术

以往，已知有上下重叠而组装多个部件的方法(例如，日本特开平10-310254号公报)。

发明内容

在将部件上下重叠而组装的情况下，在叠加部件时或者使叠加的部件上下移动时，有时发生叠加的部件偏移或者脱落。尤其在小型部件中，有时其凹凸极浅，存在通过被施加上下方向(反重力方向以及重力方向)的力而导致组装的部件偏移或者脱落等问题。

本发明的目的在于，在将部件上下重叠组装时稳定地进行部件的组装。

本申请的例示性的一实施方式的部件组装装置在重力方向上上下重叠组装多个部件，部件组装装置包括底座部、部件输送部、部件支承部、第一驱动部、第二驱动部以及控制第一驱动部以及第二驱动部的控制部。底座部在上部具有水平方向的部件输送面，并且具有向上方开口的凹部。部件输送部能够输送部件输送面上的部件。部件支承部能够在凹部内上下移动，并具有能够从下方支承通过部件输送部输送来的部件的支承面。第一驱动部驱动部件输送部。第二驱动部使部件支承部上下移动。控制部在驱动第一驱动部而通过部件输送部输送一个部件时，驱动第二驱动部而使部件支承部上下移动，使得被支承于部件支承部上的其他部件的上表面与部件输送面齐平或者位于比部件输送面靠下方的位置处。

根据本申请的例示性的一实施方式的部件组装装置，在部件输送部向部件支承部输送一个部件时，通过部件支承部支承的其他部件的上表面被保持在与部件输送面大致齐平的位置处。由此，被投入的部件沿部件输送面输送，并以保持大致相同的水平的状态叠加在其他部件上，由此部件被组装。因此，组装时不易受到上下方向的冲击，能够稳定地进行部件的组装。

附图说明

图1是将本实施方式的部件组装装置的整体结构进行局部截切而概略地示出的图。

图2是将本实施方式所涉及的部件组装装置的底座部、部件支承部及其周边部进行局部截切而概略地示出的图。

图3是从上侧观察本实施方式所涉及的部件组装装置的底座部、部件支承部以及部件输送部的概略俯视图。

图4的(a)是本实施方式所涉及的部件组装装置的部件按压部的立体图，图4的(b)是示出该部件按压部与被输送的部件之间的位置关系的图。

图5是将本实施方式所涉及的部件组装装置的部件供给部以及组装部件容纳部进行局部截切而概略地示出的图。

图6是本实施方式所涉及的部件组装装置的控制框图。

图7是示出通过本实施方式所涉及的控制装置执行的部件组装装置的动作的流程图。

图8的(a)是示出在本实施方式所涉及的部件组装装置的部件支承部中被输送下一个部件之前的状态的图，图8的(b)是示出在该部件支承部中被输送部件之后且被输送下一个部件之前的状态的图。

图9是在其他实施方式所涉及的部件组装装置的变形例中从上侧观察底座部、部件支承部以及部件输送部的概略俯视图。

图10(a)示出能够通过本实施方式的部件组装装置组装的部件的例，图10(b)示出组装中途的部件的例，图10(c)示出组装后的部件的例子。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一实施方式所涉及的部件组装装置进行说明。另外，本发明的范围并不限定于以下实施方式，在本发明的技术思想的范围内能够任意地变更。

在以下附图中，为了容易理解各结构，有时使各结构中的比例尺以及数量等与实际结构中的比例尺以及数量等不同。

本说明书中使用的“上”、“下”、“上方”、“下方”、“上部”、“下部”、“上表面”、“下表面”、“垂直”、“水平”、“侧面”等术语以及其他相同的术语指代如图示的相对位置。这些表现只用于例示目的，本说明书中描述的结构的实际装配有时还能够以任意的方向或方法进行空间排列。

并且，以下，“组装部件”表示通过本实施方式所涉及的部件组装装置组装后的状态的部件。在本实施方式中，关于例示的转子的部件，“组装部件”指代组装了转子部件P1和磁铁P2之后的部件且在将轴***之前的状态的部件(例如，图10的(c)所示的部件)。

在本实施方式中，以组装图10的(a)至图10的(c)所示的混合型步进马达的部件即转子部件和磁铁为例进行说明。图10的(a)示出转子部件P1，图10的(b)表示将磁铁P2重叠在转子部件P1上的状态，图10的(c)示出组装后的状态。另外，组装后的状态的转子部件P1和磁铁P2的数量并不限定于图10，还能够为比该数量少的组合(例如，相对于一个磁铁，转子部件为两个，相对于两个磁铁，转子部件为三个等)或者比该数量多的组合。

混合型步进马达的转子以利用转子部件P1夹持磁铁P2的方式组装。在组装转子部件P1和磁铁P2之后，将轴(省略图示)***(压入、粘接等)到中央的孔中，由此转子部件P1、磁铁P2以及轴被相互固定，完成了转子。从而，在将轴***之前的状态下，转子部件P1与磁铁P2未被固定。尤其是转子部件P1或磁铁P2的厚度非常小到1毫米以下的情况较多。因此，例如在如图10的(b)所示的组装中途的状态下，因掉落冲击等而使转子部件P1浮起，导致磁铁P2的位置偏移或者从转子部件P1脱落。

本实施方式所涉及的部件组装装置的目的在于，尤其解除所述问题而稳定地进行部件的组装。

图1将本实施方式所涉及的部件组装装置1进行局部截切而概略地示出。图2将设置于该部件组装装置1的下部的底座部11、部件支承部12及其周边部进行局部截切而概略地示出。图3是从上侧观察部件组装装置1的底座部11、部件支承部12以及部件输送部30(第一部件输送部31/第二部件输送部32)的概略俯视图。图4的(a)是部件按压部16的立体图，图4的(b)示出部件按压部16与作为被输送的部件的转子部件P1以及磁铁P2之间的位置关系。图5将设置于部件组装装置1的上部的部件供给部20以及组装部件保持部40进行局部截切而概略地示出。

如图1以及图2所示，部件组装装置1(部件组装装置的一例)在其下部包括底座部11(底座部的一例)、部件支承部12(部件支承部的一例)以及升降部13。

<底座部>

底座部11的截面为大致U字状，在内部形成有凹部14。底座部11还在上部具有沿水平方向延伸的部件输送面15。部件输送面15具有倾斜面15a，该倾斜面15a通过对部件输送面15与底座部11的形成凹部14的垂直面之间的角部进行倒角处理而形成。

<部件支承部>

在凹部14内以能够上下移动的方式设置有大致长方体状的部件支承部12。部件支承部12在其上表面具有支承面12a，该支承面12a对通过后述的部件输送部30输送的转子部件P1以及磁铁P2进行支承。

升降部13呈螺旋状(省略图示)，贯通部件支承部12而设置。升降部13通过被连接的升降驱动部53的驱动而旋转，由此使部件支承部12上下移动。

<部件输送部>

如图1所示，部件组装装置1还包括部件输送部30(部件输送部的一例)。部件输送部30具有第一部件输送部31(第一部件输送部的一例)和第二部件输送部32(第二部件输送部的一例)。如图3所示，第一部件输送部31与第二部件输送部32以隔着底座部11大致相对的方式配置。第一部件输送部31以及第二部件输送部32被后述的第一部件输送驱动部51和第二部件输送驱动部52(图6)驱动而相对于底座部11沿水平方向前进以及后退，由此向部件支承部12输送部件输送面15上的部件。

<部件按压部>

如图1、图4的(a)以及图4的(b)所示，部件组装装置1包括部件按压部16(按压部的一例)。如图1所示，部件按压部16利用弹簧等的作用力而从上方弹性地按压被支承于部件支承部12上的转子部件P1和/或磁铁P2，由此防止组装中途的部件偏移或脱落。

图4的(a)是部件按压部16的立体图。部件按压部16在下侧、即与部件支承部12相对的一侧具有下表面16a。部件按压部16还形成有倾斜面161、162(倾斜面的一例)，该两个倾斜面161、162朝向第一部件输送部31以及第二部件输送部32移动的方向，将在部件输送面15上输送的部件引导到部件支承部12上。倾斜面161以朝向第一部件输送部31移动的方向的方式形成，倾斜面162以朝向第二部件输送部32移动的方向的方式形成。倾斜面161将通过第一部件输送部31输送的转子部件P1引导到部件支承部12上。倾斜面162将通过第二部件输送部32输送的磁铁P2引导到部件支承部12上。在本实施方式中，倾斜面161和倾斜面162形成为与所引导的部件的大小或高度一致的大小以及角度。

部件按压部16被向下方施力，部件按压部16如下配置。部件按压部16的下表面16a与部件支承部12的支承面12a之间的距离或部件按压部16的下表面16a与被支承于部件支承部12上的最上方的部件的上表面之间的距离比被部件输送部30输送的部件的上下方向的厚度小。在图4的(b)中，将部件支承部12的支承面12a或被支承于部件支承部12上的最上方的部件的上表面的上下方向的位置设为H。在将下表面16a与H之间的距离设为L1、将作为部件的磁铁P2的上下方向的长度(在此为被输送的部件的最小厚度)设为L2时，被设定为L1<L2。通过这样配置，被输送来的转子部件P1和/或磁铁P2一边与倾斜面161、162接触，一边顺畅地被引导到部件支承部12上。部件按压部16通过该接触而抵抗向下方的作用力而被向上方抬起。其结果是，通过部件按压部16从上方弹性地按压并稳定地保持被输送到部件支承部12上的转子部件P1和/或磁铁P2。

如图1以及图5所示，部件组装装置1还在其上部包括部件供给部20和组装部件保持部40。

<部件供给部>

部件供给部20(部件供给部的一例)以在底座部11的上侧与部件输送面15相对的方式配置。部件供给部20包括第一部件供给部21和第二部件供给部22。第一部件供给部21以在上下方向上层叠的方式容纳多个转子部件P1，并通过后述的部件供给驱动部54(图6)在规定的定时向部件输送面15上供给转子部件P1。第二部件供给部22以在上下方向上层叠的方式容纳多个磁铁P2，并通过后述的部件供给驱动部54(图6)在规定的定时向部件输送面15上供给磁铁P2。

<组装部件保持部>

组装部件保持部40(部件保持部的一例)具有第一把持部41、第二把持部42、弹簧43以及夹紧装置45。第一把持部41从上升了的部件支承部12接收组装部件(例如，图10的(c)所示的部件)，并通过弹簧43从上下方向弹性地保持。第二把持部42从两侧把持组装部件。夹紧装置45一边从两侧保持组装部件，一边上下移动，并向轴***工序等下一道工序输送组装部件。

图6是示出执行部件组装装置1的动作的控制装置5(控制部的一例)与各部之间的控制关系的图。控制装置5例如包括PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)。PLC包括CPU和存储器，发送按照存储器中存储的程序生成的驱动信号，对第一部件输送驱动部51(第一驱动部的一例)、第二部件输送驱动部52(第一驱动部的一例)、升降驱动部53(第二驱动部的一例)以及部件供给驱动部54进行驱动控制。另外，第一部件输送驱动部51、第二部件输送驱动部52、升降驱动部53以及部件供给驱动部54分别包含马达驱动器以及马达，如后述，在各规定的定时分别驱动第一部件输送部31、第二部件输送部32、升降部13以及部件供给部20(第一部件供给部21以及第二部件供给部22)。

部件供给驱动部54并不限定于单一驱动部，也可以设置多个而作为第一部件供给部21以及第二部件供给部22各自的驱动部。

主要参照图7、图8的(a)以及图8的(b)对通过控制装置5的驱动控制而执行的部件组装装置1的动作进行说明。

S101：通过从控制装置5输出的驱动信号来驱动升降部13，使部件支承部12上下移动，由此使支承面12a与部件输送面15大致齐平。此时，如图8的(a)所示，支承面12a与部件输送面大致齐平。

在此，大致齐平是指，支承面12a与部件输送面15齐平或者支承面12a位于比部件输送面15稍微靠下方的位置处。支承面12a位于比部件输送面15稍微靠下方的位置是指，例如部件输送面15与支承面12a之间的阶梯差至少比被输送的部件中的最小厚度小的程度。即，作为被容许的阶梯差，设定成比相当于转子部件P1以及磁铁P2的上下方向上的厚度中的最薄的部分的厚度的长度小。

另外，有时在支承面12a与部件输送面15之间或被支承于后述的部件支承部12上的部件的上表面与部件输送面15之间稍微产生阶梯差。但是，如图8的(a)以及图8的(b)所示，在部件输送面15形成有倾斜面15a。因此，被连续输送的转子部件P1以及磁铁P2顺畅地被向支承面12a或部件的上表面上输送并完成组装。

S102：通过从控制装置5输出的驱动信号来驱动第一部件供给部，向部件输送面15上供给转子部件P1。

S103：通过从控制装置5输出的驱动信号来驱动第一部件输送部31，向支承面12a上输送转子部件P1。此时，由于通过上述部件按压部16在该部件按压部16与支承面12a之间弹性地按压转子部件P1，因此转子部件P1稳定地保持于支承面12a上。

S104：通过从控制装置5输出的驱动信号来对升降部13进行下降驱动，使被支承于部件支承部12上的最上方的转子部件P1的上表面与部件输送面15大致齐平。此时，如图8的(b)所示，转子部件P1的上表面与部件输送面15大致齐平。另外，在此，与上述说明相同，大致齐平是指，转子部件P1的上表面与部件输送面15齐平或者转子部件P1的上表面位于比部件输送面15稍微靠下方的位置处。

S105：通过从控制装置5输出的驱动信号来驱动第二部件供给部22，向部件输送面15上供给磁铁P2。

S106：通过从控制装置5输出的驱动信号来驱动第二部件输送部32，向被支承于部件支承部12上的最上方的转子部件P1上输送磁铁P2，组装磁铁P2和转子部件P1。此时，由于通过上述部件按压部16从上方弹性地按压被输送来的磁铁P2，因此该磁铁P2稳定地保持于部件支承部12上。

S107：通过从控制装置5输出的驱动信号对升降部13进行下降驱动，使被支承于部件支承部12上的最上方的磁铁P2的上表面与部件输送面15大致齐平。

S108：通过从控制装置5输出的驱动信号来驱动第一部件供给部21，向部件输送面15上供给转子部件P1。

S109：通过从控制装置5输出的驱动信号来驱动第一部件输送部31，向被支承于部件支承部12上的最上方的磁铁P2上输送转子部件P1，组装转子部件P1和磁铁P2。此时，由于通过上述部件按压部16从上方弹性地按压被输送来的转子部件P1，因此该转子部件P1稳定地保持于部件支承部12上。

S110：控制装置5判定是否完成了组装。另外，在该实施方式中，例如在成为图10的(c)所示的状态的组装部件之前，继续上下重叠组装转子部件P1和磁铁P2。在完成了组装的情况下，进入步骤S111，在未完成组装的情况下，返回步骤S104。

S111：通过从控制装置5输出的驱动信号对升降部13进行上升驱动，向组装部件保持部40输送组装部件。

S112：通过从控制装置5输出的驱动信号来驱动规定的驱动部(省略图示)，由组装部件保持部40对组装部件进行保持。

之后，组装部件被向轴***等下一道工序输送。

另外，部件组装装置1的动作的步骤并不限定于图7所示的步骤。在本实施方式的宗旨的范围内，还能够变更其一部分。例如，最初通过第一部件供给部21供给部件的动作(步骤S102)可以在通过由升降部13进行的部件支承部12的上下移动而使部件输送面15与支承面12a大致齐平的动作(步骤S101)之前执行，也可以并行执行。相同地，通过第二部件供给部22以及第一部件供给部21供给部件的动作(步骤S105以及S108)可以在通过由升降部13进行的部件支承部12的上下移动而使部件输送面15与被支承于部件支承部12上的部件的上表面大致齐平的动作(步骤S104以及S107)之前执行，也可以并行执行。

上述实施方式所涉及的部件组装装置1在部件输送部30输送转子部件P1或磁铁P2时，如下进行动作。使部件支承部12上下移动，使得通过部件支承部12支承的转子部件P1或磁铁P2的上表面与部件输送面15大致齐平。由此，转子部件P1或磁铁P2沿部件输送面15输送，并以保持大致相同的水平的状态叠加在部件支承部12上的转子部件P1或磁铁P2上，由此部件被组装。因此，输送中或组装中途的部件不易受到上下方向的冲击，能够稳定地进行部件的组装。

上述实施方式所涉及的部件组装装置1在部件输送部30输送转子部件P1或磁铁P2时，在部件支承部12上未支承转子部件P1或磁铁P2的情况下，如下进行动作。使部件支承部12上下移动，使得部件支承部12的支承面12a与部件输送面15大致齐平。因此，即使是最初投入的部件，也能够稳定地向部件支承部12上输送。

在上述实施方式所涉及的部件组装装置1中，部件输送部30具有第一部件输送部31和第二部件输送部32，第一部件输送部31与第二部件输送部32在俯视时隔着部件支承部12而相对。因此，能够缩短各部件的输送距离，从而能够高效地进行部件的组装。

在上述实施方式所涉及的部件组装装置1中，包括部件供给部20，该部件供给部20设置于底座部11的上方，并以俯视时与部件支承部12相邻的方式配置，从上方向部件输送面15依次供给作为多个部件的转子部件P1以及磁铁P2。因此，能够靠近配置部件的供给部与部件的输送面，从而能够缩短部件的供给以及输送时间，并能够高效地进行部件的组装。

在上述实施方式所涉及的部件组装装置1中，还包括部件按压部16，该部件按压部16具有下表面16a，该下表面16a与部件支承部12的支承面12a相对，并从上方弹性地按压被支承于部件支承部12上的部件。因此，能够通过部件按压部16稳定地对部件支承部12上的转子部件P1以及磁铁P2进行保持，从而能够稳定地进行部件的组装。

在上述实施方式所涉及的部件组装装置1中，部件按压部16具有倾斜面161、162，该两个倾斜面161、162分别朝向第一部件输送部31以及第二部件输送部32移动的方向，并将在部件输送面15上输送的转子部件P1以及磁铁P2分别引导到部件支承部12上。因此，能够将被输送来的转子部件P1以及磁铁P2更加可靠地引导到部件支承部12上。

在上述实施方式所涉及的部件组装装置1中，部件按压部16的下表面16a与部件支承部12的支承面12a之间的距离比转子部件P1以及磁铁P2的上下方向的最小厚度小。或者，部件按压部16的下表面16a与被支承于支承面12a上的转子部件P1或磁铁P2的上表面之间的距离比转子部件P1以及磁铁P2的上下方向上的最小厚度小。因此，能够通过部件按压部16在该部件按压部16与下方的部件支承部12之间弹性地按压并保持转子部件P1或磁铁P2，从而能够稳定地对组装中途的部件进行保持。

在上述实施方式所涉及的部件组装装置1中，包括组装部件保持部40，该组装部件保持部40设置于底座部11的上方，并能够对组装后的部件进行保持，控制装置5驱动升降部13，使支承了组装后的部件的部件支承部12上升至底座部11的上方，并通过组装部件保持部40对组装后的部件进行保持。因此，能够使组装后的部件迅速地向下一道工序转移。

(其他实施方式)

如以上，作为本申请中公开的技术的例示，对上述实施方式进行了说明。但是，本公开中的技术并不限定于此，能够适当地进行变更、替换、追加、省略等。

因此，以下例示其他实施方式。

如图9所示，部件组装装置1的部件输送部30也可以除了包括第一部件输送部31以及第二部件输送部32之外，还包括第三部件输送部33。在该情况下，如图9所示，第一部件输送部31、第二部件输送部32以及第三部件输送部33以绕着底座部11相互相对的方式隔着大致均等的间隔配置。在各部件输送部的上方配置有部件供给部(省略图示)。与上述实施方式相同地，通过从控制装置5输出的驱动信号来驱动各驱动部，第一部件输送部31、第二部件输送部32以及第三部件输送部33相对于底座部11沿水平方向前进以及后退，由此向部件支承部12输送被供给到部件输送面15上的部件。

另外，在图示例中，从第三部件供给部被向第三部件输送部33供给的部件为转子部件P1，但是并不限定于此。

并且，相同地，也可以设成如设置四个部件输送部和四个部件供给部并从四个方向输送部件的结构。

在上述实施方式中，底座部11的平面的形状设成了圆形，但是并不限定于此，例如也可以是矩形。

部件并不限定于上述例子，只要是在上下方向上重叠组装的部件，则可以是任何物品。

部件的种类的数量并不限定于两种，也可以是一种或三种类以上。

控制装置5并不限定于具有CPU以及存储器的单一装置，也可以由分别具有CPU以及存储器的多个装置构成。

Claims (10)

1.一种部件组装装置，其在重力方向上上下重叠地组装多个部件，所述部件组装装置的特征在于，包括：

底座部，其在上部具有水平方向的部件输送面，并且具有向上方开口的凹部；

部件输送部，其能够输送所述部件输送面上的部件；

部件支承部，其能够在所述凹部内上下移动，并具有能够从下方支承通过所述部件输送部输送来的部件的支承面；

第一驱动部，其驱动所述部件输送部；

第二驱动部，其使所述部件支承部上下移动；以及

控制部，其控制所述第一驱动部以及所述第二驱动部，

所述控制部在驱动所述第一驱动部而通过所述部件输送部输送一个部件时，驱动所述第二驱动部而使所述部件支承部上下移动，使得被支承于所述部件支承部上的其他部件的上表面与所述部件输送面齐平或者位于比所述部件输送面靠下方的位置处。

2.根据权利要求1所述的部件组装装置，其特征在于，

所述控制部在驱动所述第一驱动部而通过所述部件输送部来输送部件时，在所述部件支承部上未支承部件的情况下，驱动所述第二驱动部而使所述部件支承部上下移动，使得所述部件支承部的支承面与所述部件输送面齐平或者位于比所述部件输送面靠下方的位置处。

3.根据权利要求1所述的部件组装装置，其特征在于，

所述部件输送部具有第一部件输送部和第二部件输送部，

所述第一部件输送部与所述第二部件输送部在俯视时隔着所述部件支承部而相对。

4.根据权利要求3所述的部件组装装置，其特征在于，

所述第一部件输送部以及所述第二部件输送部分别输送不同种类的部件。

5.根据权利要求1所述的部件组装装置，其特征在于，

所述部件组装装置包括部件供给部，所述部件供给部设置于所述底座部的上方，并以俯视时与所述部件支承部相邻的方式配置，从上方向所述部件输送面依次供给多个部件。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的部件组装装置，其特征在于，

所述部件组装装置还包括按压部，所述按压部具有下表面，所述下表面与所述部件支承部的支承面相对，并从上方弹性地按压被支承于所述部件支承部上的部件。

7.根据权利要求6所述的部件组装装置，其特征在于，

所述按压部具有倾斜面，所述倾斜面朝向所述部件输送部移动的方向，将在所述部件输送面上输送的部件引导到所述部件支承部上。

8.根据权利要求6所述的部件组装装置，其特征在于，

所述按压部的下表面与所述部件支承部的支承面之间的距离或所述支承面上支承了部件时所述按压部的下表面与所支承的部件的上表面之间的距离比被所述部件输送部输送的部件的上下方向上的厚度小。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的部件组装装置，其特征在于，

所述部件组装装置包括部件保持部，所述部件保持部设置于所述底座部的上方，并能够对组装后的部件进行保持，

所述控制部驱动所述第二驱动部，使支承了组装后的部件的所述部件支承部上升至所述底座部的上方，并通过所述部件保持部对组装后的部件进行保持。

10.根据权利要求1至5中任意一项所述的部件组装装置，其特征在于，

所述部件输送面与所述下方的位置之间的上下方向上的差比被所述部件输送部输送的部件在上下方向上的最小厚度小。