JP2019089181A - 組付装置および組付装置による組付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繊細なワークに対しても、許容範囲を超える大きな負荷をかけることなく、ワークの組付を制御可能な組付装置および組付装置による組付方法を提供することである。【解決手段】組付装置は、ワークを保持するワーク保持部１５と、ワーク保持部１５を支持する動作案内部１４とを備えている。ワーク保持部１５は、ワークを保持した状態において、力検出部１３の検出結果に応じて動作する。動作案内部１４は、ワーク保持部１５の動作の案内に用いられ、受けた力が力検出部１３により検出される。【選択図】図４

Description

本発明は、組付装置および組付装置による組付方法に関するものである。

例えば、組付装置のなかには、ロボットの先端部に力検出部が設けられ、力検出部にワーク保持部が設けられたものが知られている。このロボットでワークを組み付ける際には、ワーク保持部でワークを保持し、ワーク保持部で保持したワークと被組付体との接触状態においてワークにかかる力（負荷）を力検出部で検知する。
検知した情報に応じてワーク保持部を調整して、ワークを被組付体に対して位置決めするように制御する。これにより、ワークを被組付体に精度よく組み付けることが可能になる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７−１５９４２８号公報

特許文献１のロボットによれば、ワークを位置決めする際に、ワークと組付部品との接触状態においてワークにかかる力を力検出部で検知する必要がある。ところで、力検出部は、検出部の最小検出能力（すなわち、最小分解能）を下回る力を検出することは難しい。
このため、最小検出能力を下回る力がかかった場合に、変形や損傷などを生じ得る繊細なワークに、特許文献１の組付装置を適用させることは難しいとされている。

本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、繊細なワークに対しても、許容範囲を超える大きな負荷をかけることなく、ワークの組付を制御可能な組付装置および組付装置による組付方法を提供することである。

上記の課題を解決するために本発明の一態様にかかる組付装置は、ワークを保持し、力検出部の検出結果に応じて動作されるワーク保持部と、前記ワーク保持部の動作の案内に用いられ、受けた力が前記力検出部により検出される動作案内部と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、動作案内部で受けた力を力検出部で検出し、検出した情報をワーク保持部の動作の案内に用いるようにした。よって、ワーク保持部に保持したワークの絶対精度や直進精度を高めることができる。これにより、ワークを精度よく組み付けることができる。
また、ワーク保持部に保持したワークに力をかけることなく、ワークの位置決めや組付を制御できる。これにより、例えば、繊細なワークに対しても、許容範囲を超える大きな負荷をかけることなくワークの組付を制御できる。

上記態様において、前記ワークが組み付けられる被組付体が設置される設置台に対して固定され、前記ワーク保持部が前記動作案内部により案内される第１方向の動作を行うとき前記被組付体に前記ワークが接触する前に前記動作案内部が接触する固定部を備えてもよい。

この構成によれば、設置台に対して固定部を固定することにより、設置台の被組付体に対して固定部を位置決めできる。この固定部に動作案内部を接触させることにより、動作案内部にかかる負荷に応じて動作案内部を位置決めでき、動作案内部の絶対精度や直進精度を高めることができる。よって、ワーク保持部で保持したワークを被組付体に対して絶対精度や直進精度を確保した状態で被組付体に精度よく組み付けることができる。これにより、ワークに許容範囲を超える大きな負荷がかかることを防止できるので、例えば、繊細なワークに対しても、許容範囲を超える大きな負荷をかけることなくワークの組付を制御できる。

上記態様において、前記動作案内部により、前記ワーク保持部が案内される第１方向の動作が許容され、前記第１方向に直交する第２方向の前記ワーク保持部の動作が規制されてもよい。

この構成によれば、動作案内部により、ワーク保持部の第２方向への絶対精度を高め、さらに、第１方向への直進精度を高めることができる。よって、ワークに許容範囲を超える大きな負荷をかけることなく、ワークの第２方向への絶対精度や、第１方向への直進精度を確保できる。これにより、例えば、繊細なワークに対しても、許容範囲を超える大きな負荷をかけることなくワークの組付を制御できる。

上記態様において、前記力検出部からの検出結果に応じて前記ワーク保持部の動作を制御する制御部を備えてもよい。

この構成によれば、ワーク保持部の動作を制御部で制御することにより、ワークの組付操作を自動運転で精度よく行うことができる。これにより、ワークの組付操作を効率よくおこなうことができ、生産性を高めることができる。

上記態様において、前記設置台に対して固定され、前記ワークの位置を検出する検出手段からの出力を受けて前記固定部および前記被組付体の少なくとも一方の位置を調整するように制御する制御部を備えてもよい。

この構成によれば、検出手段からの出力に応じて、固定部および被組付体の少なくとも一方の位置を制御部で制御する。よって、固定部および被組付体を互いに対応する位置になるように調整できる。これにより、固定部で動作案内部を位置決めすることにより、ワークを被組付体の組付位置に位置決めできる。この結果、ワークの組付操作を効率よくおこなうことができ、生産性を高めることができる。

上記態様において、前記ワーク保持部の動作を６軸ロボットで操作してもよい。

この構成によれば、ワーク保持部を６軸ロボットで操作することより、ワーク保持部で保持したワークを６軸ロボットで制御することができる。これにより、ワークを６軸ロボットで被組付体の組付穴に倣わせて挿入させて精度よく組み付けることができる。

上記の課題を解決するために本発明の一態様にかかる組付方法は、ワークをワーク保持部で保持する保持工程と、前記ワーク保持部を動作案内部で受けた力の検出結果に応じて動作させて、前記ワークを組み付ける組付工程と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、ワークを保持したワーク保持部を、動作案内部で受けた力の検出結果に応じて動作させるようにした。よって、ワーク保持部に保持したワークの絶対精度や直進精度を高めることができる。これにより、ワークを精度よく組み付けることができる。
また、ワーク保持部に保持したワークに力をかけることなく、ワークの位置決めや組付を制御できる。これにより、例えば、繊細なワークに対しても、許容範囲を超える大きな負荷をかけることなくワークの組付を制御できる。

この発明の一態様の組付装置および組付装置による組付方法によれば、ワークをワーク保持部で保持し、ワーク保持部を動作案内部で受けた力の検出結果に応じて動作させるようにした。これにより、繊細なワークに対しても、許容範囲を超える大きな負荷をかけることなく、ワークの組付を制御することができる。

本発明に係る一実施形態の組付装置を示す斜視図である。 本発明に係る一実施形態の組付装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る一実施形態の６軸ロボットを示す斜視図である。 本発明に係る一実施形態の動作案内部およびワーク保持部を図３のＩＶ部を拡大して示す斜視図である。 （ａ）は本発明に係る一実施形態の動作案内部およびワーク保持部を示す側面図、（ｂ）は本発明に係る一実施形態の動作案内部およびワーク保持部を示す平面図である。 本発明に係る一実施形態の組付ステーションを第１壁側から見た状態を示す正面図である。 本発明に係る一実施形態のアライメントユニットを示す斜視図である。 本発明に係る一実施形態のガイド手段６６を拡大した状態を示す斜視図である。 本発明に係る一実施形態のガイド手段を図８のＩＸ−ＩＸ線に沿って破断した状態を示す断面図である。 本発明に係る一実施形態の取付部を示す斜視図である。 本発明に係る一実施形態の取付部を図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿って破断した状態を示す断面図である。 （ａ）は本発明に係る一実施形態のワーク保持部をワークの支持位置まで移動する例を説明する側面図、（ｂ）は本発明に係る一実施形態のワーク保持部でワークを保持してストッカから引く抜く例を説明する側面図である。 本発明に係る一実施形態の組付装置でワークの組付位置を調整する例を説明する斜視図、（ｂ）は本発明に係る一実施形態の組付装置で被組付体にワークを組み付ける例を説明する側面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態の組付装置１０を示す斜視図である。図２は、一実施形態の組付装置１０の構成を示すブロック図である。
図１、図２に示すように、組付装置１０は、ケース１１と、６軸多関節ロボット（以下、６軸ロボットという）１２と、力検出部（力センサ）１３と、動作案内部１４と、ワーク保持部１５と、アライメントユニット１６と、取付部１７と、ワーク検出手段（検出手段）１８と、制御部２０とを備えている。

組付装置１０は、ワーク保持部１５でワーク２２（図５参照）を保持し、ワーク２２を被組付体２４（図５参照）に組み付ける装置である。
組付装置１０で組み付けるワーク２２としては、例えば、時計に用いられる歯車の軸、てん真の軸、その他の時計部品の軸部分や、半導体製造検査装置のコンタクトプローブ、その他の計測用のプローブなどの繊細なワークが挙げられる。このため、力検出部１３の最小分解能を上回る力（負荷）でワーク２２が変形や損傷することが考えられる。
被組付体２４としては、例えば、時計内部の軸受、地板、その他の受け部材や計測器が挙げられる。

ケース１１は、ベース部２６と、組立領域部２７とを備えている。
ベース部２６は、矩形体状に形成されて、内部に制御部２０が収容されている。
ベース部２６の上部に組立領域部２７が形成されている。ベース部２６および組立領域部２７は、載置プレート２８により仕切られている。組立領域部２７は、載置プレート２８、第１壁３１、第２壁３２、第３壁３３、第４壁３４および頂部３５で閉空間が形成されている。
図１の紙面手前側に第１壁３１が位置し、第１壁３１に対向する側に第２壁３２が位置する。また、図１の紙面左側に第３壁３３が位置し、第３壁３３に対向する側に第４壁３４が位置する。

第１壁３１、第２壁３２、第３壁３３、第４壁３４は、光透過性を有する材料で形成されている。第１壁３１の上部に操作用のスイッチ部３６が配置されている。スイッチ部３６には操作用のスイッチとして、自動運転スタートスイッチ、自動運転ストップスイッチ、原点復帰スイッチ、非常停止スイッチなどが設けられている。
組立領域部２７に、６軸ロボット１２、動作案内部１４、ワーク保持部１５、アライメントユニット１６、取付部１７、およびワーク検出手段（検出手段）１８が備えられている。
さらに、組立領域部２７にはストッカ３８が備えられている。ストッカは、載置プレート２８に取り付けられている。ストッカ３８の上端部３８ａに複数のワーク２２が支持されている。

図３は、実施形態の６軸ロボット１２を示す斜視図である。
図３に示すように、６軸ロボット１２は、ロボットベース４１と、第１アーム４２と、第２アーム４３と、第３アーム４４と、第４アーム４５と、第５アーム４６と、第６アーム４７とを備えている。

ロボットベース４１は、ケース１１の頂部３５に取り付けられている。
第１アーム４２は、ロボットベース４１の下端部に対して水平方向に回転自在に支持されている。第２アーム４３は、第１アーム４２の下端部に垂直方向（鉛直方向）に回転自在に支持されている。第３アーム４４は、第２アーム４３の上端部に垂直方向（鉛直方向）に回転自在に支持されている。
第４アーム４５は、第３アーム４４の下端部に水平方向に回転自在に支持されている。第５アーム４６は、第４アーム４５の下端部に水平方向に回転自在に支持されている。第６アーム４７は、第５アーム４６の下端部に垂直方向（鉛直方向）に回転自在に支持されている。第６アーム４７の先端部に力検出部１３が取り付けられている。

力検出部１３の先端部に動作案内部１４が取り付けられている。力検出部１３は、動作案内部１４に加えられる力（負荷）を検出する機能を有する。力検出部１３としては、例えば、圧電素子、ひずみゲージなどを用いた力センサ、磁気センサ、マイクロスイッチなどが挙げられる。
力検出部１３として力センサを用いた場合、力センサの最小検出能力（すなわち、最小分解能）は、例えば、１Ｎであるとする。
力検出部１３が検出する力を制御部２０（図２参照）にフィードバックすることにより、直進動作に高い精度を要求できない場合のある６軸ロボット１２においても動作案内部１４の絶対精度や直進精度を高めることができる。これにより、６軸ロボット１２による精密な作業を実行させることができる。

図４は、動作案内部１４およびワーク保持部１５を図３のＩＶ部を拡大して示す斜視図である。図５（ａ）は、実施形態の動作案内部１４およびワーク保持部１５を示す側面図である。図５（ｂ）は、実施形態の動作案内部１４およびワーク保持部１５を示す平面図である。
図４、図５に示すように、動作案内部１４は、ワーク保持部１５の動作の案内に用いられる。動作案内部１４は、外周面で形成される案内面５１を有する。案内面５１は、第１案内面５２と、第２案内面５３と、第３案内面５４と、第４案内面５５とで形成されている。案内面５１は、動作案内部１４の案内軸線５８に対して交差する断面において矩形状に形成されている。また、第１案内面５２、第２案内面５３、第３案内面５４、および第４案内面５５は、案内軸線５８に沿ってそれぞれ平行に延びている。

案内面５１は、テーパ面５１ａが形成されている。テーパ面５１ａは、第１案内面５２、第２案内面５３、第３案内面５４、および第４案内面５５の各先端部に形成されている。テーパ面５１ａは、動作案内部１４の先端１４ａに向けて案内軸線５８側に傾斜するように形成されている。テーパ面５１ａは、後述するガイド手段６６（図７参照）に動作案内部１４を嵌入させる際にガイド面の役割を果たす。

動作案内部１４の案内面５１は、ガイド手段６６に嵌入する際にガイド手段６６に接触してガイド手段６６から力を受ける。ガイド手段６６から受けた力は、力検出部１３により検出される。
動作案内部１４は、力検出部１３の最小分解能を上回る力で変形や損傷をしない強度を備えている。動作案内部１４の内部にワーク保持部１５のハウジング５６が収容されている。

ワーク保持部１５は、動作案内部１４の先端部に設けられることにより、力検出部１３の検出結果に応じて動作される。ワーク保持部１５は、ハウジング５６の先端から突出する一対の保持部５７を備えている。一対の保持部５７は、例えば、エア圧により互いに近づく矢印Ａ方向と、互いに離れる矢印Ｂ方向とに移動する。一対の保持部５７は、それぞれ保持爪５７ａを備えている。

一対の保持部５７が矢印Ａ方向に移動して一対の保持爪５７ａでワーク２２を挟み込むことにより保持できる。一方、一対の保持部５７が矢印Ｂ方向に移動することにより、一対の保持爪５７ａによるワーク２２の保持が解除される。
一対の保持爪５７ａに保持されたワーク２２は、後述する組付ステーション６１（図６参照）で被組付体２４に組み付けられる。

ここで、ワーク保持部１５は、動作案内部１４および力検出部１３を介して６軸ロボット１２の第６アーム４７に取り付けられている。よって、ワーク保持部１５の動作を６軸ロボット１２で操作することができる。これにより、ワーク保持部１５の一対の保持爪５７ａに保持されたワーク２２を、６軸ロボット１２の操作により、被組付体２４の組付穴９４に倣わせて挿入させることができる。
よって、ワーク２２が軸状（ロッド状）に形成された時計の軸や、計測用のプローブなどを被組付体２４の組付穴９４に差し込む際に、６軸ロボット１２の操作で精度よく組み付けることができる。

図６は、実施形態の組付ステーション６１を組付装置１０の第１壁３１側から見た状態を示す正面図である。
図１、図６に示すように、組付ステーション６１は、ケース１１の組立領域部２７において、６軸ロボット１２から間隔をおいて備えられている。組付ステーション６１には、アライメントユニット１６と、取付部１７と、ワーク検出手段１８とが備えられている。
アライメントユニット１６は、組付ステーション６１に備えられている。アライメントユニット１６に対して間隔をおいて取付部１７が備えられている。アライメントユニット１６と取付部１７の下方にワーク検出手段１８が備えられている。

図７は、実施形態のアライメントユニット１６を示す斜視図である。
図７に示すように、アライメントユニット１６は、アライメント基台６３と、アライメントステージ６４と、アライメントテーブル６５と、ガイド手段（固定部）６６とを備えている。
アライメント基台６３は、組付ステーション６１において載置プレート２８に取り付けられている。

アライメントステージ６４は、アライメント基台６３に載置された状態に取り付けられている。アライメントステージ６４は、Ｘ方向へ移動するステージと、Ｙ方向へ移動するステージとが上下方向に重ね合されている。アライメントステージ６４のＸ方向ステージおよびＹ方向ステージは、一例として、電動で駆動される。
アライメントステージ６４の上部にアライメントテーブル６５が載置されている。アライメントテーブル６５は、アライメントステージ６４にＸ方向とＹ方向とに移動自在に支持されている。
アライメントテーブル６５のテーブル端部６５ａの表面にガイド手段６６が取り付けられている。

図８は、図７のガイド手段６６を拡大した状態を示す斜視図である。図９は、ガイド手段６６を図８のＩＸ−ＩＸ線に沿って破断した状態を示す断面図である。
図８、図９に示すように、アライメントテーブル６５のテーブル端部６５ａに開口部６８が上下方向に貫通するように矩形状に開口されている。開口部６８の周囲にガイド手段６６が備えられている。
ガイド手段６６は、第１ガイドブロック７１と、第２ガイドブロック７２と、第３ガイドブロック７３と、第４ガイドブロック７４とを備えている。第１ガイドブロック７１、第２ガイドブロック７２、第３ガイドブロック７３および第４ガイドブロック７４は、時計回り方向に順に配置されている。

第１ガイドブロック７１は、テーブル端部６５ａの端部にロックピン７６で固定されることにより所定位置に位置決めされている。第１ガイドブロック７１は、第３ガイドブロック７３に対向する第１規制面７１ａを有する。第２ガイドブロック７２は、第１ガイドブロック７１と同様に、テーブル端部６５ａの先端部にロックピン（図示せず）で固定されることにより所定位置に位置決めされている。第２ガイドブロック７２は、第４ガイドブロック７４に対向する第２規制面７２ａを有する。

第３ガイドブロック７３は、第１ガイドブロック７１に対して間隔をおいて配置され、Ｘ方向に移動自在に支持されている。第３ガイドブロック７３に間隔をおいて第１ブロック７８が取り付けられている。第１ブロック７８には、一対の第１調整ねじ７９がねじ結合されている。一対の第１調整ねじ７９を回転させることにより第３ガイドブロック７３をＸ方向に移動させることができる。
第３ガイドブロック７３は、第１ガイドブロック７１の第１規制面７１ａに対向する第３規制面７３ａを有する。

第４ガイドブロック７４は、第２ガイドブロック７２に対して間隔をおいて配置され、Ｙ方向に移動自在に支持されている。第４ガイドブロック７４に間隔をおいて第２ブロック８１が取り付けられている。第２ブロック８１には、一対の第２調整ねじ８２がねじ結合されている。一対の第２調整ねじ８２を回転させることにより第４ガイドブロック７４をＹ方向に移動させることができる。
第４ガイドブロック７４は、第２ガイドブロック７２の第２規制面７２ａに対向する第４規制面７４ａを有する。

第１規制面７１ａ、第２規制面７２ａ、第３規制面７３ａ、および第４規制面７４ａで、ガイド手段６６の規制面６６ａが形成される。規制面６６ａは、例えば、鉛直方向（すなわち、第１方向）に延びている。第１規制面７１ａおよび第３規制面７３ａは、互いに平行に配置されている。第２規制面７２ａおよび第４規制面７４ａは、互いに平行に配置されている。

規制面６６ａで矩形状の規制空間８４が形成される。規制空間８４に動作案内部１４が差し込まれ、動作案内部１４の案内面５１が規制面６６ａで案内される（図６参照）。これにより、動作案内部１４は、規制面６６ａによりＸ−Ｙ方向（すなわち、第２方向）への動作が規制される。第２方向は、第１方向に直交する方向である。
動作案内部１４の第２方向への動作が規制されることにより、ワーク保持部１５の第２方向への動作が規制される。よって、ワーク保持部１５の絶対精度が、動作案内部１４および規制面６６ａにより確保される。
一方、動作案内部１４の第１方向への動作が許容されることにより、ワーク保持部１５の第１方向への動作が許容される。よって、動作案内部１４の案内面５１が規制面６６ａで案内された状態において、動作案内部１４を第１方向へ下降させる際に、動作案内部１４の直進精度が確保される。

ここで、ガイド手段６６の規制面６６ａは、例えば、第１規制面７１ａと第３規制面７３ａとの間隔が、動作案内部１４の第１案内面５２と第３案内面５４との間隔と等しい、あるいは、大きく形成されている。また、第２規制面７２ａと第４規制面７４ａとの間隔が、動作案内部１４の第２案内面５３と第４案内面５５との間隔と等しい、あるいは大きく形成されている。
よって、ガイド手段６６の規制空間８４に進入した動作案内部１４の案内面５１を、ガイド手段６６の規制面６６ａに倣わせて第１方向へ直進精度を確保した状態で移動させることができる。
この際に、動作案内部１４の案内面５１は、ガイド手段６６の規制面６６ａにより第２方向への絶対精度が確保される。

また、ガイド手段６６の規制面６６ａは、第１規制面７１ａ、第２規制面７２ａ、第３規制面７３ａ、および第４規制面７４ａで矩形状に形成されている。動作案内部１４の案内面５１は、第１案内面５２、第２案内面５３、第３案内面５４、および第４案内面５５矩形状に形成されている。
よって、ガイド手段６６の規制面６６ａを第１方向を軸にして第２方向へθ角度回転させた状態に配置することにより、規制面６６ａに倣わせて動作案内部１４をθ角度回転させた状態に位置決めできる。これにより、例えば、ワーク２２にキー溝が形成されている場合、キー溝を所定位置に配置した状態でワーク２２を被組付体２４に組み付けることができる。

ガイド手段６６は、取付部１７の設置台８７（後述する）に対してＸ−Ｙ方向において位置決めされた状態で配置されている。設置台８７には、被組付体２４が設置される。ガイド手段６６は、ワーク保持部１５が動作案内部１４により案内される第１方向の動作を行うとき、被組付体２４にワーク２２が接触する前に、動作案内部１４が規制面６６ａに接触するように配置されている。

ガイド手段６６は、Ｘ−Ｙ方向（すなわち、第２方向）において原点位置（基準位置）に位置決めされている。ガイド手段６６は、カメラユニット１８により得られる被組付体２４の位置情報に基づいて、アライメントテーブル６５をＸ−Ｙ方向へ移動させることにより、被組付体２４に対応する組付位置に位置合わせできる。

図６に示すように、テーブル端部６５ａの開口部６８の下方に被組付体２４が配置されている。すなわち、被組付体２４はガイド手段６６の下方に配置されている。被組付体２４は、取付部１７の設置台８７（後述する）に位置決めされた状態で配置されている。この被組付体２４に、ワーク保持部１５で保持されたワーク２２が組み付けられる。

図１０は、実施形態の取付部を示す斜視図である。図１１は、取付部を図１０のＸ１−Ｘ１線に沿って破断した状態を示す断面図である。
図１０、図１１に示すように、取付部１７は、取付基台８５と、エアシリンダ８６と、設置台８７を備えている。
取付基台８５は、アライメントユニット１６から間隔をおいて載置プレート２８に取り付けられている。取付基台８５の上部にエアシリンダ８６が備えられている。エアシリンダ８６は、Ｙ方向に向けて延在されている。エアシリンダ８６のロッドエンド８６ａが連結部材８９を介して設置台８７に連結されている。

設置台８７は、Ｙ方向に移動自在に支持されている。よって、エアシリンダ８６を伸縮させることにより、設置台８７をＹ方向に移動させることができる。設置台８７は、設置部８７ａにプレート開口部９２を有する。プレート開口部９２は、上下方向へ向けて貫通されている。
エアシリンダ８６を伸縮させることにより、設置部８７ａに被組付体２４をセットするセット位置と、被組付体２４にワーク２２を組み付ける組付位置と、に設置部８７ａを切り替えることができる。

設置部８７ａの表面には、被組付体２４が位置決めされた状態で載置される。被組付体２４は、組付穴９４と、位置決め穴９６を有する。組付穴９４は、上下方向に向けて鉛直に延びている。組付穴９４にワーク２２が挿入されることにより、ワーク２２が被組付体２４に組み付けられる。
位置決め穴９６は、組付穴９４の下側に配置され、組付穴９４と同軸上に上下方向へ向けて貫通されている。位置決め穴９６は、設置部８７ａのプレート開口部９２を介してワーク検出手段１８側に露出されている。
ワーク２２の位置決め穴９６をワーク検出手段１８で検知した情報に基づいて、位置決め穴９６が取付位置に一致するように設置台８７の位置を調整する。

なお、実施形態においては、載置プレート２８をＹ方向に移動させる例について説明するが、その他の例として載置プレート２８をＹ方向に加えて、Ｘ方向へ移動させるように構成することも可能である。

図６、図１１に示すように、設置部８７ａの下方にはワーク検出手段１８が備えられている。ワーク検出手段１８は、実施形態においては、一例として、カメラユニットが採用されている。以下、ワーク検出手段１８を「カメラユニット１８」として説明する。カメラユニット１８は、設置台８７に対してＸ−Ｙ方向において固定（位置決め）された状態で配置されている。
ここで、設置台８７に対してガイド手段６６もＸ−Ｙ方向において位置決めされた状態で配置されている。よって、ガイド手段６６、設置台８７、およびカメラユニット１８は、Ｘ−Ｙ方向において互いに固定（位置決め）された状態で配置されている。

ここで、被組付体２４の位置決め穴９６は、設置部８７ａのプレート開口部９２を介してカメラユニット１８に対して露出された状態に配置されている。よって、カメラユニット１８は、載置プレート２８の下方から位置決め穴９６を撮像できる。
カメラユニット１８で被組付体２４の位置決め穴９６を撮像することにより被組付体２４の位置を検出する。カメラユニット１８の検出情報に応じてガイド手段６６が被組付体２４と合うようにガイド手段６６の位置を調整するように制御する。

この状態において、動作案内部１４の案内面５１をガイド手段６６の規制面６６ａに接触させることにより、案内面５１にかかる力に応じて動作案内部１４を位置決めできる。よって、動作案内部１４の第２方向への絶対精度を高め、第１方向への直進精度を高めることができる。すなわち、ワーク保持部１５で保持したワーク２２に許容範囲を超える大きな負荷をかけることなく、被組付体２４に対してワーク２２の第２方向への絶対精度を確保し、第１方向への直進精度を確保した状態で、ワーク２２を被組付体２４に精度よく組み付けることができる。
これにより、ワーク２２に許容範囲を超える大きな負荷がかかることを防止でき、例えば、繊細なワーク２２に対しても、許容範囲を超える大きな負荷をかけることなくワーク２２の組付を制御できる。

図２に戻って、制御部２０は、６軸ロボット１２をワーク２２の保持位置からワーク２２の組付位置まで移動するように制御する。また、制御部２０は、ワーク保持部１５の一対の保持爪５７ａでワーク２２を保持、あるいは保持解除する操作を制御する。さらに、制御部２０は、ワーク検出手段１８からの被組付体２４の位置情報に基づいて、アライメントユニット１６のガイド手段６６の位置を被組付体２４に合わせるように調整する。

また、制御部２０は、力検出部１３からの力の検出結果に応じて６軸ロボット１２を操作して動作案内部１４に力がかからないように動作案内部１４の位置を制御する。すなわち、制御部２０は、力検出部１３からの検出結果に応じてワーク保持部１５の動作を制御する。

このように、ワーク保持部１５の動作を制御部２０で制御することにより、ワーク２２の組付操作を自動運転で精度よく組み付けることができる。これにより、ワーク２２の組付操作を効率よくおこなうことができ、生産性を高めることができる。
また、ワーク検出手段からの出力に応じて、ガイド手段６６の位置を制御部２０で制御することにより、ガイド手段６６と被組付体２４を互いに対応する位置になるように調整できる。これにより、ガイド手段６６で動作案内部１４を位置決めすることにより、ワーク２２を被組付体２４の組付位置に位置決めできる。この結果、ワーク２２の組付操作を効率よくおこなうことができ、生産性を一層高めることができる。

つぎに、実施形態の組付装置１０で被組付体２４にワーク２２を組み付ける組付方法を図１２、図１３に基づいて説明する。
図１２（ａ）は、ワーク保持部１５をワーク２２の支持位置まで移動する例を説明する側面図である。図１２（ｂ）は、ワーク保持部１５でワーク２２を保持してストッカ３８から引く抜く例を説明する側面図である。図１３（ａ）は、ワークの組付位置を調整する例を説明する斜視図である。図１３（ｂ）は、被組付体２４にワーク２２を組み付ける例を説明する側面図である。

図１２（ａ）に示すように、ストッカ３８にワーク２２が支持されている。また、被組付体２４が設置台８７の設置部８７ａに載置（セット）されている（図１０参照）。
この状態において、操作用のスイッチ部３６の自動運転スタートスイッチ（図１参照）を押す。６軸ロボット１２が作動してワーク保持部１５をワーク２２の支持位置まで矢印Ｃ方向に移動する。

図１２（ｂ）に示すように、ワーク保持部１５の一対の保持爪５７ａでワーク２２を掴むことにより保持する。例えば、ワーク２２に変形や損傷等を与えない十分に小さい力で保持される。
一対の保持爪５７ａでワーク２２を保持した状態において、６軸ロボット１２の操作により一対の保持爪５７ａでワーク２２をストッカ３８から矢印Ｄ方向に引き抜く。これにより、ワーク保持部１５によるワーク２２の保持工程が完了する。
ワーク２２をストッカ３８から引き抜いた後、６軸ロボット１２の操作により動作案内部１４をガイド手段６６の上方に移動する。

図１３（ａ）に示すように、動作案内部１４をガイド手段６６の上方に配置する。
この状態において、被組付体２４の位置決め穴９６をカメラユニット１８で下方より撮像し、基準位置からの差分を計測し取得する。取得した位置差分だけアライメントユニット１６のアライメントテーブル６５をＸ方向、Ｙ方向へ移動させてガイド手段６６の位置を被組付体２４に合うように調整する。

６軸ロボット１２の操作で動作案内部１４をガイド手段６６に向けて矢印Ｅ方向に下降させる。動作案内部１４の案内面５１が、ガイド手段６６の第１〜第４の規制面７１ａ〜７４ａに接触して力検出部１３（図４参照）に力がかかる。具体的には、案内面５１のテーパ面５１ａが、例えば、規制面６６ａの上端に接触して力検出部１３に力がかかる。

図１３（ｂ）に示すように、力検出部１３にかかる力に基づいて、６軸ロボット１２で動作案内部１４の位置をガイド手段６６の規制面６６ａに合わせるように調整しながら、動作案内部１４を規制空間８４に矢印Ｆの如く嵌合する。
動作案内部１４が規制面６６ａに沿って下降することにより、被組付体２４の組付穴９４に対して、動作案内部１４の絶対精度や直進精度を高めることができる。よって、被組付体２４の組付穴９４に対して、ワーク保持部１５に保持したワーク２２の絶対精度や直進精度を高めることができる。
この状態において、ワーク２２を被組付体２４の組付穴９４に矢印Ｇの如く挿入することにより、ワーク２２が被組付体２４に組み付けられる。これにより、組付装置１０によるワーク２２の組付工程が完了する。

また、動作案内部１４をガイド手段６６の規制面６６ａに接触させることにより、動作案内部１４の絶対精度や直進精度を確保できる。よって、ワーク保持部１５に保持したワーク２２に力をかけることなく、ワーク２２の絶対精度や直進精度を確保するように制御できる。これにより、例えば、時計の軸やプローブなどの繊細なワーク２２に対しても、許容範囲を超える大きな負荷をかけることなくワーク２２の組付を制御できる。

ところで、ワーク２２は、一対の保持爪５７ａにより、ワーク２２に変形等を与えない程度の小さな力で保持されている。よって、例えば、ワーク２２を組み付ける際に、力検出部１３の最小検出能力を上回る力で一対の保持爪５７ａがワーク２２を押圧しようとした場合でも、一対の保持爪５７ａがワーク２２を滑って移動することになる。
このように、ワーク２２の代わりに動作案内部１４が力を受けてくれることと、ワーク２２が一対の保持爪５７ａにより十分小さな力で保持されていることと、により、ワーク２２に変形や損傷が発生することを防止できる。

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、ワーク検出手段１８からの被組付体２４の位置情報に基づいてガイド手段６６の位置を調整する例について説明したが、これに限らない。その他の例として、例えば、ワーク検出手段１８からの出力情報に応じて被組付体２４をガイド手段６６に合わせるように調整することも可能である。

また、前記実施形態では、ワーク２２を一対の保持爪５７ａで挟み込むように保持する例について説明したが、これに限らない。その他の例として、例えば、ワーク２２の形状によっては、ワーク２２を真空吸着で保持することも可能である。

さらに、前記実施形態では、ガイド手段６６の規制面６６ａを矩形状に形成した例について説明したが、これに限らない。その他の例として、例えば、ガイド手段６６の規制面６６ａを円形などの他の形状に形成することも可能である。これに応じて、動作案内部１４の案内面５１も円形とすることも可能である。

また、前記実施形態では、設置台８７の設置部８７ａに被組付体２４を載置した状態でワーク２２を組み付ける例について説明したが、これに限定しない。その他の例として、例えば、設置部８７ａに載置した被組付体２４をチャックなどで固定させた状態で、ワーク２２を組み付けることも可能である。
あるいは、被組付体２４を搬送パレットなどで組付位置まで搬送することも可能である。
さらに、前記実施形態では、繊細なワーク２２として時計の軸やプローブなどを例示したが、これに限らない。

１０…組付装置
１２…６軸ロボット（６軸多関節ロボット）
１３…力検出部（力センサ）
１４…動作案内部
１５…ワーク保持部
１８…ワーク検出手段（検出手段）
２０…制御部
２２…ワーク
２４…被組付体
６６…ガイド手段（固定部）
７１〜７４…第１〜第４のガイドブロック
８７…設置台
８７ａ…設置部

Claims (7)

1. ワークを保持し、力検出部の検出結果に応じて動作されるワーク保持部と、
   前記ワーク保持部の動作の案内に用いられ、受けた力が前記力検出部により検出される動作案内部と、
   を備えることを特徴とする組付装置。
2. 前記ワークが組み付けられる被組付体が設置される設置台に対して固定され、前記ワーク保持部が前記動作案内部により案内される第１方向の動作を行うとき前記被組付体に前記ワークが接触する前に前記動作案内部が接触する固定部を備える、請求項１に記載の組付装置。
3. 前記動作案内部により、前記ワーク保持部が案内される第１方向の動作が許容され、前記第１方向に直交する第２方向の前記ワーク保持部の動作が規制される、請求項１または請求項２に記載の組付装置。
4. 前記力検出部からの検出結果に応じて前記ワーク保持部の動作を制御する制御部を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組付装置。
5. 前記設置台に対して固定され、前記ワークの位置を検出する検出手段からの出力を受けて前記固定部および前記被組付体の少なくとも一方の位置を調整するように制御する制御部を備える、請求項２に記載の組付装置。
6. 前記ワーク保持部の動作を６軸ロボットで操作する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組付装置。
7. ワークをワーク保持部で保持する保持工程と、
   前記ワーク保持部を動作案内部で受けた力の検出結果に応じて動作させて、前記ワークを組み付ける組付工程と、
   を備えたことを特徴とする組付方法。

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