JPH0441138A - Gear assembly device - Google Patents
Gear assembly deviceInfo
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- JPH0441138A JPH0441138A JP14870590A JP14870590A JPH0441138A JP H0441138 A JPH0441138 A JP H0441138A JP 14870590 A JP14870590 A JP 14870590A JP 14870590 A JP14870590 A JP 14870590A JP H0441138 A JPH0441138 A JP H0441138A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、精密でかつ質量の大きいギヤの組付装置に係
り、とくに歯面に傷をつけずにモジュール、ピッチ円径
などの異なる多種類の歯車を組付けるのに好適なギヤ組
付装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a precise and large-mass gear assembly device, and particularly relates to a gear assembly device that is precise and has a large mass. The present invention relates to a gear assembly device suitable for assembling various types of gears.
従来の装置は、たとえば特開昭４５８２８号公報に記載
されているように歯車の軸端を保持する保持ヘッドの直
線運動により組付済歯車に対して組付ける歯車を近づけ
、この途中で両歯車の歯車部が干渉したとき、両歯車の
軸線を通る平面と略直交する方向に所定量相対移動させ
たのち組付ける歯車を近づけて歯車部を部分的に噛合わ
せ、ついで組付ける歯車を軸受穴と同心的に位置決めし
たのち組付ける歯車を軸受穴に挿入する方法が提案され
ている。In the conventional device, as described in Japanese Patent Application Laid-open No. 45828, for example, the gear to be assembled approaches the assembled gear by linear movement of a holding head that holds the shaft end of the gear, and during this process both gears When the gears interfere, the gears are moved relative to each other by a predetermined amount in a direction substantially perpendicular to the plane passing through the axes of both gears, and then the gears to be assembled are brought closer together so that the gears partially mesh, and then the gears to be assembled are inserted into the bearing holes. A method has been proposed in which the gear to be assembled is inserted into the bearing hole after being positioned concentrically with the bearing hole.
またたとえば特開昭６１−２７４８２８号公報に記載さ
れているように、ワークに組み付けである一方のギヤの
軸端部を回転防止手段によって固定するように保持する
フィンガと、組み付ける他方のギヤの軸端部を軸方向に
移動したときギヤが回転するように保持するフィンガと
を有し、他方のギヤを回転させながら一方のギヤにかみ
合せて組み付ける装置が提案されている。For example, as described in Japanese Patent Application Laid-open No. 61-274828, there is a finger that fixes the shaft end of one gear that is assembled to the workpiece by a rotation prevention means, and a shaft of the other gear that is assembled to the workpiece. A device has been proposed that has a finger that holds the gear so that it rotates when the end is moved in the axial direction, and is assembled by meshing with one gear while rotating the other gear.
上記いずれの従来技術も、ギヤを水平状態にして互いに
歯位置を合せ組込むものである。また両ギヤの回転中心
を通る軸の一端を保持している。In any of the above-mentioned conventional techniques, the gears are assembled in a horizontal state and their teeth are aligned with each other. It also holds one end of the shaft that passes through the center of rotation of both gears.
そのため、小形で軽量のギヤを取扱う場合であればギヤ
を垂直にして同様の組み付けを行うこととは可能かも知
れないが、大形で重量の大きいギヤを取扱う場合には、
ギヤを把持する把持手段が大きな力を必要とすることに
なって把持手段を大形化する必要がある。またギヤの一
端でなく両端を把持することも可能であるがギヤの軸部
が短かくかつ軸部をギヤケースに挿入するような場合に
は、軸部を保持することが不可能となる。Therefore, if you are dealing with a small, lightweight gear, it may be possible to assemble the gear vertically, but if you are dealing with a large, heavy gear,
Since the gripping means for gripping the gear requires a large force, it is necessary to increase the size of the gripping means. It is also possible to hold both ends of the gear instead of one end, but if the shaft of the gear is short and the shaft is inserted into a gear case, it becomes impossible to hold the shaft.
さらに、上記従来技術は、ギヤの歯車の傷の発生に対し
て配慮がされておらず、精密なギヤにおいては歯面に傷
が発生する恐れがあった。Furthermore, the above-mentioned conventional technology does not take into consideration the occurrence of scratches on the gears, and there is a risk that scratches may occur on the tooth surfaces of precision gears.
本発明の目的は、大形で質量が大きく、中心を通る回転
軸の軸長が短かくしかもその軸部がギヤケースに挿入す
るギヤを該ギヤを保持する保持手段に対応した形状に形
成し、前記保持手段により、モジュール、ピッチおよび
ピッチ径などが異なる多種類のギヤを歯面に傷をつける
ことなくギヤケースに組込み可能とするギヤ組付装置を
提供することにある。An object of the present invention is to form a gear that is large in size, has a large mass, has a short shaft length of a rotating shaft passing through the center, and has a shaft portion that is inserted into a gear case in a shape that corresponds to a holding means for holding the gear. It is an object of the present invention to provide a gear assembling device that allows the holding means to assemble many types of gears having different modules, pitches, pitch diameters, etc. into a gear case without damaging the tooth surfaces.
上記目的を達成するために、本発明のギヤ組付装置にお
いては、モジュール、ピッチ円径などの異なる複種類の
ギヤなどと、これらをそれぞれ保持する複数の保持手段
を所定位置に位置決めして載置する保持手段用置台と、
上記保持手段を交換して装着するため、交換手段を有す
る組付は手段と、該組付は手段を上記保持手段用置台と
ギヤを組付けるギヤケースとの間を移動するＸ、Ｙ、Ｚ
駆動手段と、上記ギヤケースを位置決めするギヤケース
位置決め手段と、組付ける１対のギヤの歯を位置合せす
るため、１対のギヤの変位を同時に計測する計測手段と
該計測手段をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動する計測手段用駆動
手段とこれら各手段を自動制御する制御手段を設けたも
のである。In order to achieve the above object, the gear assembly device of the present invention positions and mounts a plurality of types of gears, such as modules and pitch diameters, and a plurality of holding means for holding each of these at predetermined positions. a stand for holding means to be placed;
In order to replace and mount the holding means, an assembling means having an exchanging means is used, and the assembling means is moved between the holding means holder and the gear case in which the gear is to be assembled.
A driving means, a gear case positioning means for positioning the gear case, a measuring means for simultaneously measuring the displacement of the pair of gears in order to align the teeth of the pair of gears to be assembled, and the measuring means are arranged in X, Y, and Z directions. The apparatus is provided with a driving means for the measuring means that moves in the direction and a control means that automatically controls each of these means.
また、ギヤの軸部の軸長が短かったり、あるいは軸部を
ギヤケースに挿入する場合でもギヤを位直状めした状態
で保持するため、前記保持手段は、互いに対向位置に配
置された円筒状の爪と保持板とを備え上記一方の爪を上
記保持板の方向に移動してギヤのリム部に引掛けるよう
に保持するとともに爪と保持板とでギヤを挟持するよう
に構成されたものである。In addition, in order to hold the gear in an upright state even when the axial length of the shaft portion of the gear is short or when the shaft portion is inserted into the gear case, the holding means has cylindrical shapes arranged at mutually opposing positions. a claw and a holding plate, the one claw is moved in the direction of the holding plate and held so as to be hooked on the rim of the gear, and the gear is held between the claw and the holding plate. It is.
また前記保持手段にて前記ギヤを位置決めした状態で保
持するため、前記ギヤはそのリブ内面を中心と一致する
ように構成されたものである。Further, in order to hold the gear in a positioned state by the holding means, the gear is configured so that the inner surface of the rib coincides with the center.
また前記保持手段は、前記ギヤの取出し時の位置決め誤
差と組込み時のギヤケースの軸部との位置決め誤差を吸
収して組込むことを可能にするため、前記爪と保持板を
保持する円板状のベースと、該ベースの上下面を複数個
のボールを介して保持する架台と該架台に支持され上記
ベースに形成された穴に挿入して上記ベースを位置決め
する位置決めピンとから構成されたフローティング手段
を設けたものである。In addition, the holding means has a disc-shaped structure that holds the claws and the holding plate, in order to absorb the positioning error when the gear is taken out and the positioning error with respect to the shaft of the gear case when it is assembled. Floating means includes a base, a pedestal that holds the upper and lower surfaces of the base via a plurality of balls, and a positioning pin supported by the pedestal and inserted into a hole formed in the base to position the base. It was established.
また前記ギヤをより確実に位置決めするため、前記保持
手段は、２個の爪を備え、該２個の爪を互いに反対水平
方向に移動して前記ギヤのリブ内面を挟持するように構
成されたものである。Further, in order to more reliably position the gear, the holding means includes two claws, and is configured to move the two claws in opposite horizontal directions to sandwich the inner surface of the rib of the gear. It is something.
また前記一対のギヤの噛合わせを行なうため、前記保持
手段は、前記一方の爪を回転させる手段を設けたもので
ある。Further, in order to engage the pair of gears, the holding means is provided with means for rotating the one pawl.
また前記ギヤがギヤケースの所定位置に組込まれたこと
を確認するため、前記組付手段は、ギヤ組付時の上下方
向の力を検出する検出手段を設けたものである。Further, in order to confirm that the gear is assembled at a predetermined position of the gear case, the assembly means is provided with a detection means for detecting a force in the vertical direction when the gear is assembled.
また前記ギヤを組付けるさい、歯面に傷がつくのを防止
するため、前記組付手段は、前記保持手段に保持された
前記ギヤを相手のギヤと噛合った状態で前記Ｘ、Ｙ、Ｚ
駆動手段により円弧方向に移動して前記ギヤケースに組
み込むように構成されたものである。Further, when assembling the gear, in order to prevent scratches on the tooth surfaces, the assembling means holds the gear held by the holding means in mesh with the mating gear, and Z
It is configured to be moved in an arcuate direction by a driving means and incorporated into the gear case.
また前記互いに噛合う１対のギヤが接触しないように噛
合わせるため、前記計測手段は、１対の両歯車の歯位置
を同時に計測する２個の変位センサを設けたものである
。Further, in order to mesh the pair of gears that mesh with each other without contacting each other, the measuring means is provided with two displacement sensors that simultaneously measure the tooth positions of both gears of the pair.
本発明は、モジュール、ピッチ円径などの異なる複種類
のギヤおよび中間軸などをそれぞれ保持する複数の保持
手段があらかじめ位置決めされた状態で保持手段用置台
に載置されている。In the present invention, a plurality of holding means each holding a module, a plurality of types of gears having different pitch diameters, an intermediate shaft, etc. are placed on a holding means mount in a pre-positioned state.
ついで、組付手段がＸ、Ｙ、Ｚ駆動手段によって上記保
持手段用置台の所定の保持手段上まで移動され、ギヤを
保持する保持手段を交換手段によって組付手段に装着す
る。Next, the assembling means is moved by the X, Y, and Z driving means to a position above a predetermined holding means on the holding means mounting table, and the holding means for holding the gear is attached to the assembling means by the exchanging means.
ついで組付手段がＸ、Ｙ、Ｚ駆動手段によってあらかじ
め所定位置に位置決めされたギヤケース上に移動される
と計測手段によって保持手段に保持されたギヤと既にギ
ヤケースに組付けられたギヤのそれぞれの歯位置を同時
に計測し、互いの歯の山と山とが当らないように噛合わ
せる。Then, when the assembling means is moved onto the gear case that has been positioned at a predetermined position by the X, Y, Z drive means, the measuring means detects the respective teeth of the gear held by the holding means and the gear already assembled to the gear case. The positions are measured at the same time, and the teeth are interlocked so that the peaks of each tooth do not touch each other.
ついで保持手段に保持されたギヤを該ギヤと噛合うギヤ
の軸心を中心にして円弧方向に回動してギヤケースに組
付ける。Next, the gear held by the holding means is rotated in an arcuate direction about the axis of the gear meshing with the gear, and assembled into the gear case.
ついで保持手段からギヤを解放したのち、組付手段をＸ
、Ｙ、Ｚ駆動手段により保持手段用置台上まで移動して
保持手段を保持手段用置台上に載し、以下上記の動作を
繰返して順次ギヤをギヤケースに組付ける。Then, after releasing the gear from the holding means, move the assembly means to
, Y, and Z driving means to move the holding means onto the holding means mounting table and place the holding means on the holding means mounting table, and then repeat the above operations to sequentially assemble the gears to the gear case.
したがって、本発明によれば保持手段がギヤを保持して
いるので、大形で質量が大きく、回転軸の軸長が短かく
、かつその軸部がギヤケースに挿入するギヤでも歯面に
傷がつくことなく組付けることができる。Therefore, according to the present invention, since the holding means holds the gear, it is large in size and has a large mass, and the length of the rotating shaft is short, and even if the shaft portion is inserted into the gear case, the tooth surface will not be scratched. It can be assembled without sticking.
また、前記保持手段は互いに対向位置に配置された円筒
状の爪と挟持板とを備え、上記一方の爪を上記挟持板の
方向に移動して、あらかじめ中心と一致するように形成
されたリブの内面を引掛けるように保持するとともに爪
と挟持板とでギヤを挟持しているので、保持手段は、ギ
ヤの中心位置を保持することができる。The holding means includes a cylindrical pawl and a clamping plate that are arranged opposite to each other, and one of the pawls is moved in the direction of the clamping plate, and a rib formed in advance so as to coincide with the center is formed. Since the gear is held so as to be hooked on the inner surface of the gear and the gear is held between the claw and the holding plate, the holding means can hold the center position of the gear.
また前記保持手段は、前記爪と前記挟持板を保持する円
板状のベースと該ベースの上下面を複数個のボールを介
して保持する架台と、該架台に支持され上記ベースに形
成された穴に挿入して上記ベースを位置決めする位置決
めピンとから構成されたフローティング手段を設けたの
で、保持手段はギヤの取出し時の位置決め誤差と、組込
み時のギヤケースの軸部との位置決め誤差を吸収して組
込むことができる。Further, the holding means includes a disc-shaped base that holds the claws and the holding plate, a pedestal that holds the upper and lower surfaces of the base via a plurality of balls, and a pedestal that is supported by the pedestal and formed on the base. Since the floating means is provided with a positioning pin that is inserted into the hole to position the base, the holding means absorbs the positioning error when taking out the gear and the positioning error with the shaft of the gear case when installing it. Can be incorporated.
また前記保持手段は、２個の爪を互いに反対水平方向に
移動してギヤのリブ内面を挾持するので、保持手段はギ
ヤを確実に位置決めすることができる。Further, since the holding means moves two claws in opposite horizontal directions to sandwich the inner surface of the rib of the gear, the holding means can reliably position the gear.
また前記保持手段は、一方の爪を回転させる手段を設け
たので、保持手段はギヤを保持した状態で回転させるこ
とができる。Furthermore, since the holding means is provided with means for rotating one of the claws, the holding means can be rotated while holding the gear.
また前記組付手段は、ギヤ組付時、上下方向の力を検出
する検出手段を設けたので、ギヤがギヤケースの所定位
置に組込まれたことを確認することができる。Further, since the assembling means is provided with a detecting means for detecting force in the vertical direction when assembling the gear, it is possible to confirm that the gear is assembled at a predetermined position in the gear case.
以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図および第２図において、１は保持手段を構成する
ハンド、２はハンド１に保持されるギヤである。ハンド
１において３はギヤ１を受ける円筒状のツメでありブラ
ケット４に固定されている。In FIGS. 1 and 2, 1 is a hand constituting a holding means, and 2 is a gear held by the hand 1. In the hand 1, 3 is a cylindrical claw for receiving the gear 1, and is fixed to a bracket 4.
ブラケット４には、リニアベアリング５が固定されてお
り、リニアガイド６に対し、左右方向に摺動自在に保持
されている。リニアガイド６は、ハンドベース７に固定
されている。またハンドベース７には、リニアガイド５
の移動方向に対して垂直な面８ａを持つ基準面ブラケッ
ト８が固定されている。さらにブラケット４には、基準
面ブラケット８とともにギヤ２を挾み込む挟持板９が固
定されている。ハンドベース７には、エアシリンダ１０
が固定されており、エアシリンダ１０の駆動ロッド１１
は、ブラケット４に固定されており、ツメ３を基準面ブ
ラケット８に対向する方向に駆動する。A linear bearing 5 is fixed to the bracket 4, and is held slidably in the left-right direction with respect to the linear guide 6. The linear guide 6 is fixed to the hand base 7. In addition, the hand base 7 has a linear guide 5.
A reference plane bracket 8 having a surface 8a perpendicular to the direction of movement of is fixed. Furthermore, a clamping plate 9 is fixed to the bracket 4 and holds the gear 2 together with the reference surface bracket 8. An air cylinder 10 is attached to the hand base 7.
is fixed, and the drive rod 11 of the air cylinder 10
is fixed to the bracket 4 and drives the claw 3 in the direction facing the reference surface bracket 8.
またハンドベース７は、フローティング手段を構成する
フローティングベース２０に固定されており、フローテ
ィングベース２０はその上下両面に対接するボール２１
によりハンド架台２２に対して水平方向に可動自在に保
持されている。ハンド架台２２には、エアシリンダ２３
が固定されており、エアシリンダ２３のシリンダロンド
の先端には先端がテーバ状になった位置決めビン２４が
固定されている。フローティングベース２０にはテーバ
穴２５が設けられておりエアシリンダ２３により位置決
めビン２４が前進すると位置決めビン２４がテーバ穴２
５に挿入してフローティングベース２０を位置決めする
。ハンド架台２２には、ハンド交換用のロンド２６が設
けられている。Further, the hand base 7 is fixed to a floating base 20 constituting a floating means, and the floating base 20 has balls 21 that are in contact with both upper and lower surfaces of the floating base 20.
It is held movably in the horizontal direction with respect to the hand frame 22. An air cylinder 23 is attached to the hand frame 22.
is fixed, and a positioning pin 24 having a tapered tip is fixed to the tip of the cylinder rod of the air cylinder 23. The floating base 20 is provided with a tapered hole 25, and when the positioning bin 24 moves forward with the air cylinder 23, the positioning bin 24 moves into the tapered hole 2.
5 and position the floating base 20. The hand frame 22 is provided with a rond 26 for hand replacement.
一方、上記ギヤ２のリム３０の内側３１は、ギヤ２の中
心軸３２と所定の同心度を有するように加工されている
。そして、ツメ３は第２図に示すように円筒状でありか
つ水平に２本配置されているためギヤ２をハンド１で第
１図に示すように保持し、リム３０の内側３１をツメ３
で支持するとギヤ２の自重によりツメ３１の円筒面と、
リム３０の内面３１の円筒面が常に２点で接触する。こ
れによりギヤ２の中心３６は、常にハンド１の中心３５
と一致する。本ハンド１は、第３図に示すギヤ組付装置
５０に装着される。該ギヤ組付装置５０は、架台５１上
にＸ軸駆動手段５２．Ｙ軸駆動手段５３．Ｘ軸駆動手段
５４がリニアガイド（図示せず）により各方向に移動自
在に保持されたＸ、Ｙ、Ｚの直交型移動機構であり各軸
は、Ｘ軸モータ５５．Ｙ軸モータ５６．Ｚ軸モータ５７
（第５図参照）によりボールネジ５８．５９．６０（第
５図参照）を介して駆動される。Ｘ軸駆動手段５４には
、ハンド交換手段を有し、ハンド設置台６１に位置決め
されたハンドＩ 、 ６２．６３を交換装着する。さら
にギヤを噛合せるための計測堝４と、Ｚ軸５４に装着さ
れたハンド１によりギヤを取出すためにギヤを供給位置
決めするギヤ供給手段（図示せず）、ギヤが組付けられ
るギヤケース７１を位置決めするギヤケース位置決め手
段（図示せず）から構成される。On the other hand, the inner side 31 of the rim 30 of the gear 2 is processed to have a predetermined concentricity with the central axis 32 of the gear 2. Since the claws 3 are cylindrical and two horizontally arranged as shown in FIG. 2, the gear 2 is held with the hand 1 as shown in FIG.
When supported by the gear 2, the weight of the gear 2 causes the cylindrical surface of the claw 31 to
The cylindrical surface of the inner surface 31 of the rim 30 always contacts at two points. As a result, the center 36 of gear 2 is always the center 35 of hand 1.
matches. This hand 1 is attached to a gear assembly device 50 shown in FIG. The gear assembly device 50 includes an X-axis drive means 52 . Y-axis drive means 53. The X-axis driving means 54 is an X, Y, and Z orthogonal moving mechanism held movably in each direction by a linear guide (not shown), and each axis is controlled by an X-axis motor 55. Y-axis motor 56. Z-axis motor 57
(see FIG. 5) via ball screws 58, 59, 60 (see FIG. 5). The X-axis drive means 54 has a hand exchange means, and the hands I, 62 and 63 positioned on the hand installation base 61 are exchangeably mounted thereon. Furthermore, a measurement basin 4 for meshing the gears, a gear supply means (not shown) for supplying and positioning the gear in order to take out the gear using the hand 1 attached to the Z-axis 54, and a gear case 71 for positioning the gear to be assembled. and gear case positioning means (not shown).
第４図に、組付の対象である平行軸歯車減速機７０を示
す。該減速機７０は、ギヤケース７１に第１ギヤ、第２
ギヤ７２．第３ギヤ７３から構成される中間軸６９と第
４ギヤ７４から構成されており、第１ギヤ２と第２ギヤ
７２が噛み合い、第３ギヤ７３と第４ギヤ７４が噛み合
ってギヤケース７Ｉに収められている。FIG. 4 shows a parallel shaft gear reducer 70 to be assembled. The speed reducer 70 has a first gear and a second gear in a gear case 71.
Gear 72. It is composed of an intermediate shaft 69 made up of a third gear 73 and a fourth gear 74, the first gear 2 and the second gear 72 mesh, the third gear 73 and the fourth gear 74 mesh, and are housed in the gear case 7I. It is being
各ギヤの歯は、へりカルギヤであり、各ギヤとギヤケー
ス７１は各ギヤの中心軸７５．７６、７７に固定された
ベアリング７８．７９．８０を介してはめ合っており各
ギヤはギヤケース７１に回動自在に保持されている。The teeth of each gear are helical gears, and each gear and gear case 71 fit together via bearings 78, 79, 80 fixed to central shafts 75, 76, 77 of each gear, and each gear fits into gear case 71. It is held rotatably.
第５．６．７図により２軸駆動手段４の構成を説明する
。Ｚ軸駆動手段５４は、Ｙ軸駆動手段５３に固定された
リニアガイド８１とＺ軸駆動手段５４に固定されたガイ
ドレール８２によりＹ軸駆動手段５３に対して上下動自
在に保持されている。Ｙ軸駆動手段５３のベース８３に
はＺ軸駆動手段５４を上下方向に駆動するためのボール
ネジ６０のナツト９１がラジアルベアリング９２．スラ
ストベアリング９３により回動自在に保持されている。The configuration of the two-axis drive means 4 will be explained with reference to FIG. 5.6.7. The Z-axis drive means 54 is held by a linear guide 81 fixed to the Y-axis drive means 53 and a guide rail 82 fixed to the Z-axis drive means 54 so as to be vertically movable relative to the Y-axis drive means 53 . At the base 83 of the Y-axis drive means 53, a nut 91 of a ball screw 60 for vertically driving the Z-axis drive means 54 is connected to a radial bearing 92. It is rotatably held by a thrust bearing 93.
ボールネジ６０の先端にはロードセル９４が固定され、
ロードセル９４は、Ｚ軸駆動手段５４に固定されたブラ
ケット９５に固定されており、Ｚ軸駆動手段５４の重量
は、ロードセル９４に加わっている。ボールネジ６０の
上下端は２軸駆動手段５４に設けられたブラケット９６
．９７に固定されたガイド９８によって上下動自在に保
持されいてる。A load cell 94 is fixed to the tip of the ball screw 60,
The load cell 94 is fixed to a bracket 95 fixed to the Z-axis drive means 54, and the weight of the Z-axis drive means 54 is added to the load cell 94. The upper and lower ends of the ball screw 60 are connected to brackets 96 provided on the two-axis drive means 54.
．． It is held by a guide 98 fixed to 97 so as to be vertically movable.
またボールネジ６０のナツト９１には、ギヤ９９が固定
されており、これにギヤ１００が噛み合っている。Further, a gear 99 is fixed to a nut 91 of the ball screw 60, and a gear 100 meshes with this.
ギヤ１００は、モータ５７の回転軸に固定されており、
モータ５７はＹ軸駆動手段５３に設けられたモータブラ
ケット１０１に固定されている。したがってモータ５７
の回転により２軸駆動手段５４は、Ｙ軸駆動手段５３に
対し上下方向に移動する。The gear 100 is fixed to the rotating shaft of the motor 57,
The motor 57 is fixed to a motor bracket 101 provided on the Y-axis drive means 53. Therefore motor 57
The two-axis drive means 54 moves in the vertical direction with respect to the Y-axis drive means 53 due to the rotation of the Y-axis drive means 53 .
さらにＺ軸駆動手段５４の下端部には、ハンドの交換手
段１０２が設けられており、これによりハンド１ 、６
２．６３を着脱し交換する。つぎにハンド１の交換手段
１０２の構成について第８図および第９図を用いて説明
する。第８図は、ハンド交換手段１０２の断面図を示す
。Ｚ軸駆動手段５４の下端のヘッド板１０３には、円筒
状の外ガイド１０４が固定されており、核外ガイド１０
４には、内シリンダ１０５がはめあっている。さらに、
上記内シリンダ１０５に内ガイド１０６がはめあってい
る。内ガイド１０６と、外ガイド１０４はヘッド板１０
３に固定されており、内シリンダ１０５は両ガイド１０
５．１０６とはめあった状態で上下方向に摺動する。ハ
ンド交換手段１０２がハンド１をロックしている場合は
第８図に示すように、スプリング１０７により内シリン
ダ１０５が下方に押圧されさらに内シリンダ１０５は、
球１０Ｂを押し、ハンド１のロッド２６に設けられた溝
部１０９内に挿入し押圧することによりハンド１と、Ｚ
軸駆動手段５４を連結する。またハンド交換手段１０２
にはハンド１とＺ軸駆動手段５４の回転方向の位置を決
めるために連結と同時に回転位置を決める手段が設けら
れている（図示せず）。また、ハンドの解放は、内シリ
ンダ１０５と外ガイド１０４の間に空間１１０にエアを
送り込み内シリンダ１０５を上昇させることによりスプ
リング１０７による球１０８への押圧力を取りのぞき、
球１０８が穴１１１から挿出することにより行われる。Furthermore, a hand exchange means 102 is provided at the lower end of the Z-axis drive means 54, which allows the hands 1, 6
2.Remove and replace 63. Next, the configuration of the exchange means 102 of the hand 1 will be explained using FIGS. 8 and 9. FIG. 8 shows a sectional view of the hand exchange means 102. A cylindrical outer guide 104 is fixed to the head plate 103 at the lower end of the Z-axis drive means 54.
4 is fitted with an inner cylinder 105. moreover,
An inner guide 106 is fitted into the inner cylinder 105. The inner guide 106 and the outer guide 104 are connected to the head plate 10.
3, and the inner cylinder 105 is fixed to both guides 10.
5.Slides vertically while mating with 106. When the hand changing means 102 locks the hand 1, as shown in FIG. 8, the inner cylinder 105 is pressed downward by the spring 107, and the inner cylinder 105 is
By pressing the ball 10B and inserting it into the groove 109 provided in the rod 26 of the hand 1, the hand 1 and Z
The shaft drive means 54 is connected. Also, hand exchange means 102
is provided with a means (not shown) for determining the rotational position of the hand 1 and the Z-axis driving means 54 at the same time as the connection. Furthermore, to release the hand, air is sent into the space 110 between the inner cylinder 105 and the outer guide 104 to raise the inner cylinder 105, thereby removing the pressing force on the ball 108 by the spring 107.
This is done by inserting the ball 108 through the hole 111.
ここでこの内ガイド１０４の穴１１１の断面形状はテー
バ穴となっており内側ガイド１０６の内側１１２の穴径
は球１０８の径より小さいため球が穴１１１を通過して
抜は落ちることはない。Here, the cross-sectional shape of the hole 111 of the inner guide 104 is a tapered hole, and the hole diameter of the inner side 112 of the inner guide 106 is smaller than the diameter of the ball 108, so the ball will not pass through the hole 111 and fall. .
計測手段６４は、第１０図に示すように変位を検出する
変位センサ１２０．１２１とこれをＸＹＺ方向に駆動す
るため計測手段用駆動手段を構成するＸ軸スライド部１
２２と、Ｙ軸スライド部１２３と、Ｚ軸スライド部１２
４とが設けられている。これら各々のスライド部１２２
．１２３．１２４はそれぞれ駆動用モータ１２５．１２
６．１２７によりボールネジ１２８．１２９．１３０を
介して駆動される。変位センサ１２０と１２１は上下方
向の計測の中心軸が一致するように位置調整されている
。またＸ軸方向の移動は、Ｘ軸周駆動モータ１２５の軸
に固定されたエンコーダ１３１により検出される。As shown in FIG. 10, the measuring means 64 includes displacement sensors 120 and 121 for detecting displacement, and an X-axis slide section 1 constituting a measuring means driving means for driving the displacement sensors 120 and 121 in the XYZ directions.
22, the Y-axis slide section 123, and the Z-axis slide section 12.
4 is provided. Each of these slide parts 122
．． 123 and 124 are drive motors 125 and 12, respectively.
6.127 via ball screws 128.129.130. The positions of the displacement sensors 120 and 121 are adjusted so that the central axes of measurement in the vertical direction coincide. Further, movement in the X-axis direction is detected by an encoder 131 fixed to the shaft of the X-axis circumferential drive motor 125.
これまで説明した各ユニットは、制御手段（第３図）に
より制御される。Each unit described so far is controlled by a control means (FIG. 3).
制御手段１４５の構成はそのブロック図を第１０図に示
すように、コントローラ１３９とマイコンＡ１４０マイ
コンＢ １４１．歪計１４２．Ａ／Ｄ変換器１４３から
構成されている。マイコンＡ１４０は、ロードセル９４
の出力を歪計１４２を介してＺ軸方向に加わった力を計
測する。マイコンＢ１４１は、センサ１２０．１２１の
出力をセンサアンプ１４４． Ａ／Ｄ変換器１４３を介
して処理されたのものを取込みギヤを噛合せるための演
算を行う。コントローラ１３９は、これらの信号をもと
に装置全体の制御を行う。The configuration of the control means 145, as shown in the block diagram in FIG. 10, includes a controller 139, a microcomputer A 140, a microcomputer B 141. Strain meter 142. It is composed of an A/D converter 143. The microcomputer A140 has a load cell 94
The force applied in the Z-axis direction is measured using the output of the strain gauge 142. The microcomputer B141 outputs the outputs of the sensors 120 and 121 to the sensor amplifiers 144 and 144. The data processed through the A/D converter 143 is taken in and calculations are performed to mesh the gears. The controller 139 controls the entire device based on these signals.
つぎに以上述べた構成に基いて、ギヤの組付動作を説明
する。まず、ギヤ組付装置５０のＺ軸駆動手段５４に中
間軸６９をチャックするためのハンド６２を装着する。Next, the gear assembly operation will be explained based on the configuration described above. First, the hand 62 for chucking the intermediate shaft 69 is attached to the Z-axis drive means 54 of the gear assembly device 50.
この後、中間軸６９を取出し、ギヤケース７１に組付け
る。ついで、ハンド６２をハンド置台６１に置き、ギヤ
２を取出すためのハンド１を装着する。そしてギヤｔを
取出し、ギヤケース７１に組付けた中間軸６９の第１ギ
ヤ７２と対向する上方に位置を決める。そして計測手段
６４により第１ギヤ７２と第２ギヤ２の歯位置を同時に
計測し、互いの歯の山と山が当らないよう噛合せその後
、中間軸６９の中心軸に対してギヤ２の中心軸を円弧軌
道で移動させギヤケース７１に組付ける。最後に、ハン
ド１をハンド置台６１に戻し、第４ギヤ７７をチャック
するためのハンド６３を装着し、第４ギヤ７７を取出し
た後ギヤケース７１に組付けた中間軸６９の第２ギヤ７
３と対向する上方に位置を決める。そして計測手段６４
により第２ギヤ７３と第４ギヤ７７の歯位置を同時に計
測し、互いの歯車の山と山が当らないよう噛合せその後
中間軸６９の中心軸に対して第４ギヤの中心軸を円弧軌
道で移動させギヤケース７１に組付ける。この後ハンド
６３をハンドｔ＆６Ｈ１ｍ返し１組のギヤ組込みを完了
する。Thereafter, the intermediate shaft 69 is taken out and assembled into the gear case 71. Next, the hand 62 is placed on the hand stand 61, and the hand 1 for taking out the gear 2 is attached. Then, the gear t is taken out and positioned above the intermediate shaft 69 assembled to the gear case 71, facing the first gear 72. Then, the measuring means 64 measures the tooth positions of the first gear 72 and the second gear 2 at the same time, meshes them so that the peaks of the teeth do not touch each other, and then the center of the gear 2 with respect to the central axis of the intermediate shaft 69. The shaft is moved along an arcuate trajectory and assembled into the gear case 71. Finally, the hand 1 is returned to the hand stand 61, the hand 63 for chucking the fourth gear 77 is attached, and after taking out the fourth gear 77, the second gear 7 of the intermediate shaft 69 assembled to the gear case 71 is attached.
Position it above, facing 3. and measuring means 64
The tooth positions of the second gear 73 and the fourth gear 77 are measured at the same time, and the gears are meshed so that the peaks of the gears do not touch each other.Then, the center axis of the fourth gear is moved in an arcuate orbit with respect to the center axis of the intermediate shaft 69. to move it and assemble it to the gear case 71. After this, the hand 63 is turned back to hand t & 6H1m to complete the assembly of one set of gears.
つぎに上記組込を行う上でのポイントとなる歯位置計測
から組付動作までを第１０図を用いて箪詳細に述べる。Next, the steps from tooth position measurement to assembly operation, which are key points in carrying out the above-mentioned assembly, will be described in detail using FIG. 10.
第１０図に示すように、ギヤケース７１に中間軸６９が
組込まれた状態で、中間軸ギヤ６９の第２ギヤ７２と、
第１ギヤ２を互いの歯面が対向し、かつ互いのギヤ間の
距離が所定の値となるように第１ギヤ２の位置を決める
。そして互いに対向したギヤ間を計測手段６４の１対に
なった変位センサ１２０、１２１で走査し、上下のギヤ
の歯形を計測する。As shown in FIG. 10, with the intermediate shaft 69 assembled in the gear case 71, the second gear 72 of the intermediate shaft gear 69,
The position of the first gear 2 is determined so that the tooth surfaces of the first gears 2 face each other and the distance between the two gears is a predetermined value. Then, a pair of displacement sensors 120 and 121 of the measuring means 64 scan between the gears facing each other to measure the tooth profiles of the upper and lower gears.
この計測状態を第１１図に示す。第１ギヤ２と第２ギヤ
７２の中心軸間の距離をＸとする。この距Ｈｘは、変位
センサ１２０．１２１を１対とした状態での検出距離Ｙ
と、第１ギヤ２の半径１２１と第２ギヤ７２の半径Ｒ２
を加えたものである。This measurement state is shown in FIG. Let X be the distance between the central axes of the first gear 2 and the second gear 72. This distance Hx is the detection distance Y when the displacement sensors 120 and 121 are used as a pair.
, the radius 121 of the first gear 2 and the radius R2 of the second gear 72
is added.
変位センサ１２０．１２１は第１２図に示すように測定
対象との距離Ｘ１と、センサ１２０．１２１からの出力
電圧は比例する性質を有する。したがって前述した走査
によって第１３図に示すように、センサ１２０の出力１
５０は第１ギヤ２の歯形に対応した出力を、センサ１２
１の出力１５１は第２ギヤ７２に対応した出力が得られ
る。As shown in FIG. 12, the displacement sensors 120 and 121 have a property that the distance X1 from the object to be measured and the output voltage from the sensors 120 and 121 are proportional. Therefore, as shown in FIG. 13, the output 1 of the sensor 120 is
50 outputs an output corresponding to the tooth profile of the first gear 2 to the sensor 12.
1 output 151 corresponds to the second gear 72.
またセンサ１２０．１２１を走査した時の走査方向の位
置はエンコーダ１３１により検出される。Further, the position in the scanning direction when the sensors 120 and 121 are scanned is detected by the encoder 131.
これらのセンサ出力１５０．１５１はセンサアンプ１４
４Ａ／Ｄ変換器を通してマイコンＢ１４１に取込む。ま
たエンコーダ１３１の出力もマイコンＢ１４１に取込む
。These sensor outputs 150 and 151 are sent to the sensor amplifier 14.
4A/D converter to the microcomputer B141. The output of the encoder 131 is also taken into the microcomputer B141.
そしてこれらの取込んだ信号を処理し、ギヤを歯合せる
ための位置補正量を求める。つぎにマイコンＢ１４１に
よる信号の処理内容について述べる。These captured signals are then processed to determine the amount of position correction for gear alignment. Next, the details of signal processing by the microcomputer B141 will be described.
マイコンＢ１４１に取込まれたセンサ１２０と１２１の
信号は、第１１図に示すように、第１ギヤ２と、第２ギ
ヤ７２の歯形に比例した出力１５０．１５１となってお
り、第１２図（′ｂ）に示す縦軸を電圧、横軸をエンコ
ーダ１３１としたときの出力に対応している。この出力
において、第１３図に示すように各々のギヤのピッチ円
の位置に対応した電圧でしきい値１５２゜１５３を設け
る。また計測範囲の中に計測の基準となる計測中心ＣＫ
を設ける。The signals from the sensors 120 and 121 taken into the microcomputer B141 have an output of 150.151, which is proportional to the tooth profile of the first gear 2 and the second gear 72, as shown in FIG. 11, and as shown in FIG. The vertical axis shown in ('b) corresponds to the voltage and the horizontal axis corresponds to the output of the encoder 131. At this output, threshold values 152° and 153 are provided at voltages corresponding to the pitch circle positions of each gear, as shown in FIG. Also, within the measurement range is the measurement center CK that serves as the reference for measurement.
will be established.
ここで、まずセンサ出力１５１において計測中心ＣＫの
前後で、しきい値１５３との交点の座標ａｂｃｄを求め
、これにより第２ギヤ７２の出力波形１５３における計
測基準位置ＣＫの前後での歯幅Ｓ、Ｓ２゜ピッチＰ、山
の中心位ｌＰｍ、、Ｐｍｚ＋谷の中心位置Ｐｖを次式よ
り求める。Here, first, the coordinates abcd of the intersection with the threshold value 153 are obtained before and after the measurement center CK in the sensor output 151, and thereby the tooth width S before and after the measurement reference position CK in the output waveform 153 of the second gear 72 is calculated. , S2° pitch P, peak center position lPm, , Pmz+valley center position Pv are determined from the following equation.
歯幅： Ｓ、＝ｂ−ａ、５２＝ｄ−ｃ
ピッチ： Ｐ＝ （ｃ＋ｄ−ａ−ｄ） ／２山の中心位
置： Ｐｍ＋＝ （ａ ＋ ｂ） ／ ２ＰＩ１１．＝
（ｃ ＋ ｄ） ／ ２谷の位置：Ｐｖ＝Ｐ鴎１＋Ｐ
／２
つぎに、第２ギヤ５の出力波形における計測中心ＣＫの
前後でしきい値１５２との交点ａ′、ｂ′ＣＬ 、 ｄ
Ｌを求めこれより第２ギヤ７２の歯幅５ＩＳ２ ′、
ピッチＰ′、山の中心位置Ｐｍ、、ｐｍｚ 。Face width: S, = b-a, 52 = d-c Pitch: P = (c + d-a-d) / Center position of 2 peaks: Pm + = (a + b) / 2PI11. =
(c + d) / 2nd valley position: Pv=P seagull 1+P
/2 Next, the intersection points a', b'CL, d with the threshold value 152 before and after the measurement center CK in the output waveform of the second gear 5
Find L and from this, the tooth width of the second gear 72 is 5IS2',
Pitch P', center position of the mountain Pm, pmz.
谷の中心位置Ｐｖ ’をつぎの式より求める。The center position Pv' of the valley is determined by the following formula.
歯幅、３．ｒ、＝ｂｒ−ａｔ、Ｓ、Ｊ＝ｄｔ−ｃｒピッ
チＰ’＝ （ｃ’＋ｄ’−ａ’−ｂ’）／２山の中心位
置： ＰｙｓＩ＝ （ａ ’ ＋ ｂ ’ ） ／ ２
Ｐ蒙ｚ＝ （ｃ ’＋ｄ’） ／２谷の位置：
Ｐｖ ＝Ｐｍ＋＋Ｐ／２
これらの値より第１ギヤ２と、第２ギヤ７２を噛合すに
は、第２ギヤ７２の山の中心位置Ｐｍ、。tooth width, 3. r, = br-at, S, J = dt-cr pitch P' = (c'+d'-a'-b')/2 center position of the mountain: PysI= (a' + b')/2
P z = (c'+d') /2 Valley position:
Pv =Pm++P/2 From these values, in order to mesh the first gear 2 and the second gear 72, the center position of the peak of the second gear 72 is Pm.
Ｐｍ、に対して第１ギヤ２の谷の中心位置を合すかある
いは、第２ギヤ７２の谷の中心位置Ｐｖに対して、第１
ギヤ２の山の位置Ｐｍ、 、Ｐｍ！が合うよう第１ギ
ヤ２の位置を補正する。各々の補正量は、
第２ギヤ７２０山の中心位ｉＦ Ｐ ｍ Ｉ と第１ギ
ヤ２の谷の中心位１ｆＰＶ ’を合すために必要な補正
量△Ｘ１は、 △Ｘ、＝ｐｍ、−Ｐｖ
第２ギヤ７２０山の中心位置Ｐｍ２と第１ギヤ２の谷の
中心位１ｉＰｖ ’を合すために必要な補正量△Ｘ２は
、 △Ｘ、＝Ｐｍ、−Ｐｖ
第２ギヤ７２の谷の中心位ｉ１ Ｐ ｖと第１ギヤ２の
山の中心位置ＰＩＮ’を合すために必要な補正量△Ｘ、
は、 △Ｘ、＝Ｐｖ −Ｐｍ。Align the center position of the valley of the first gear 2 with Pm, or align the center position of the valley of the second gear 72 with the center position Pv of the second gear 72.
Gear 2 mountain position Pm, ,Pm! Correct the position of the first gear 2 so that it matches. The correction amount △X1 required to match the center position iF P m I of the peak of the second gear 720 and the center position 1fPV' of the valley of the first gear 2 is as follows: △X, = pm, - Pv The correction amount △X2 necessary to match the center position Pm2 of the peak of the second gear 720 and the center position 1iPv' of the valley of the first gear 2 is: △X, = Pm, -Pv The center position Pm2 of the valley of the second gear 72 The correction amount △X required to match the center position i1 P v and the center position PIN' of the peak of the first gear 2,
is △X, = Pv - Pm.
第２ギヤ７２の谷の中心位置Ｐｖと第１ギヤ２０山の中
心位置Ｐｍ２ ’を合すために必要な補正量△Ｘ４は
△Ｘａ−ＰｖＰｍｚ
となる、これらの移動量ΔＸ１−△Ｘ４の内補正量の最
小なものを選択し、この補正量に対応した値だけ第１ギ
ヤ２を水平移動し歯位置合せを行う。The correction amount △X4 required to match the center position Pv of the valley of the second gear 72 and the center position Pm2' of the peak of the first gear 20 is △Xa-PvPmz, which is the amount of movement ΔX1-△X4. The smallest correction amount is selected, and the first gear 2 is horizontally moved by a value corresponding to this correction amount to perform tooth alignment.
（第１４図（ａ））この計測において、対象はギヤであ
り計測した波形の山谷も曲率を持っているが、計測中心
に対して２枚の歯しか計測しないため、曲率によりギヤ
が傾くことにより発生する計測誤差は問題とならない。(Figure 14 (a)) In this measurement, the target is a gear, and the peaks and troughs of the measured waveform also have curvature, but since only two teeth are measured with respect to the measurement center, the gear may tilt due to the curvature. The measurement error caused by this is not a problem.
また、マイコン内には、歯合せの対象となるギヤの歯幅
、ピッチ等のデータを入力したデータテーブル１４５が
設けられており、ギヤの計測時に計測データとデータテ
ーブル１４５内のデータを比較し、許容範囲以上に計測
データを違っていた場合には機種違いとして組付けを中
止する等のチエツク機能を持たしている。In addition, a data table 145 is provided in the microcomputer in which data such as the tooth width and pitch of the gear to be aligned is input, and the measured data and the data in the data table 145 are compared when measuring the gear. If the measured data differs beyond the allowable range, it has a check function that determines the model is incorrect and stops assembly.
計測し、歯位置を補正したのちは第１ギヤ２を下降させ
第２ギヤ７２と噛合せる。この時、第１ギヤ２の下降量
を調整し第２ギヤ７２と第１ギヤ２の正規の中心間距離
より０．５モジユ一ル程度離した位置で互いの歯を噛合
わせる。この状態で互いのギヤは接触していない。（第
１４図（ｄ））この状態から第１ギヤ２を第１５図に示
すように互いのギヤの中心距離を保ったまま円弧軌道１
６０に沿って移動させ第２ギヤ７２と噛み合せたまま組
付の中心１６１と円弧軌道１６０との交点１６２の位置
まで移動させる。この後、第１ギヤ２を垂直に降ろしベ
アリング７８を軸受部１６３にめ合せ組付を終了する。After measuring and correcting the tooth position, the first gear 2 is lowered and meshed with the second gear 72. At this time, the amount of descent of the first gear 2 is adjusted, and the teeth of the second gear 72 and the first gear 2 mesh with each other at a position separated by about 0.5 modules from the normal distance between their centers. In this state, the gears are not in contact with each other. (Fig. 14(d)) From this state, the first gear 2 is moved along the arcuate trajectory 1 while maintaining the center distance between the gears as shown in Fig. 15.
60 and, while being engaged with the second gear 72, move it to the position of the intersection 162 between the assembly center 161 and the circular arc track 160. Thereafter, the first gear 2 is vertically lowered and the bearing 78 is fitted onto the bearing portion 163 to complete the assembly.
この組付動作中、第１５図に示すように第２ギヤ７２は
ギヤケース７１に対してベアリング７９を介して回動自
在に保持されており、第１ギヤ２が円弧軌道１６０に沿
って移動させる間第１ギヤ２に対して連れ回る。この組
付方式において組合される第１ギヤ２と第２ギヤ７２の
山同志の接触は、第１ギヤ２を円弧軌道に沿って移動さ
せる時に発生し、組付終了まで接触しつづけると考えら
れる。この接触は、歯車の歯面の形状はインボリュート
カーブであるため歯が噛合っていれば、中心間距離が多
少離れていても正常な歯車の噛合いを行うため、歯面に
深い傷を付けるエツジとの接触は発生しない、また円弧
軌道に沿って第１ギヤ２を移動させる場合互いのギヤの
正規の中心距離よりも０．５モジユ一ル程度離れている
ため、円弧軌道に多少の誤差があっても互いの歯がせり
合うことによる歯面の傷の発生はない。During this assembly operation, the second gear 72 is rotatably held relative to the gear case 71 via a bearing 79, as shown in FIG. 1st gear 2. It is thought that the contact between the peaks of the first gear 2 and the second gear 72 that are assembled in this assembly method occurs when the first gear 2 is moved along the circular arc trajectory, and that the contact continues until the assembly is completed. . This contact causes deep scratches on the tooth surface because the shape of the tooth surface of the gear is an involute curve, so if the teeth are meshing, the gears will mesh normally even if the center distance is a little far apart. Contact with the edges does not occur, and when the first gear 2 is moved along an arcuate trajectory, the distance between the two gears is about 0.5 module from the normal center distance, so there will be some error in the arcuate trajectory. Even if there is, there will be no scratches on the tooth surface due to the teeth touching each other.
さらに、第１ギヤ２を交点１６２から降ろす場合交点１
６２の位置において、ハンド１に設けられた位置決めビ
ン２４を上昇させフローティングベース２０を水平方向
にフローティングさせることにより、第１ギヤ２のベア
リング７８をギヤケース７１の軸受部１６３になられせ
ることによりベアリング７８と軸受部１６３の位置ずれ
を吸収して挿入することができる。また、ハンドｌが取
付けられたＺ軸には、Ｚ軸方向の力を検出する構成とな
っている。したがって第１ギヤ２のベアリング７８のギ
ヤケース７２の軸受部１６３への組付確認は、Ｚ軸駆動
手段が所定以降位置になったこととＺ軸に加わっている
力が第１ギヤ２の値だけ軽くなったことの両方を検出す
ることによって行う。力の検出は、ロードセル９４の出
力を歪計１４２を介してマイコン１４０に取込み処理し
ているが、マイコン１４０内には、交換する３種類のハ
ンドと、組付対象の各種ギヤの重量のデータテーブルを
持っている。そして、ハンドの取出、ギヤの取出しにお
いては軸に加わった力が増加することによって取出の確
認を行い、かつマイコン１４０のデータテーブルのデー
タとの比較を行い指命通りのハンド、ギヤを取り出した
かのチエツクを行う。またギヤの組付け、ハンド交換時
のハンドを置いたことの確認は、Ｚ軸方向に加わった力
が減少することと、ｚ軸の駆動手段５４の下降量が所定
範囲内であることの両方を検出することにより行う。Furthermore, when lowering the first gear 2 from the intersection 162, the intersection 1
At position 62, by raising the positioning bin 24 provided on the hand 1 and floating the floating base 20 in the horizontal direction, the bearing 78 of the first gear 2 is fitted into the bearing part 163 of the gear case 71. 78 and the bearing part 163 can be absorbed and inserted. Further, the Z-axis to which the hand l is attached is configured to detect force in the Z-axis direction. Therefore, to confirm that the bearing 78 of the first gear 2 is assembled to the bearing part 163 of the gear case 72, check that the Z-axis driving means is at a predetermined position and that the force applied to the Z-axis is equal to the value of the first gear 2. Do this by detecting both that it has become lighter. For force detection, the output of the load cell 94 is sent to the microcomputer 140 via the strain gauge 142 and processed.The microcomputer 140 contains data on the weights of the three types of hands to be replaced and the various gears to be assembled. have a table When taking out the hand and gear, the removal is confirmed by increasing the force applied to the shaft, and the data is compared with the data in the data table of the microcomputer 140 to confirm that the hand and gear have been taken out as instructed. Perform a check. Also, confirming that the hand is placed when assembling the gear or replacing the hand is done by checking both that the force applied in the Z-axis direction decreases and that the amount of descent of the Z-axis drive means 54 is within a predetermined range. This is done by detecting.
第１ギヤ２の組付けが終了すると、ハンド１のシリンダ
ロッド１１を引込め、ツメをリムから抜きＺ軸を駆動手
段５４を上昇させ第１ギヤの組付を終了する。同様にし
て第４ギヤ７７の組付けを行う。When the assembly of the first gear 2 is completed, the cylinder rod 11 of the hand 1 is retracted, the claw is removed from the rim, and the driving means 54 for the Z-axis is raised to complete the assembly of the first gear. The fourth gear 77 is assembled in the same manner.
第４ギヤ７７は、第１ギヤ２、中間ギヤ６９と違い、リ
ム部がなく軸が長くなっているため、軸の両端を把持す
るハンド（図示せず）を用いる。Unlike the first gear 2 and intermediate gear 69, the fourth gear 77 does not have a rim portion and has a long shaft, so hands (not shown) are used to grip both ends of the shaft.
以上述べたように本実施例によれば、ギヤの軸受部を持
たずギヤをハンドリングできるためギヤの軸部がギヤケ
ースの軸受部に入り込み軸部を保持できないギヤでも組
込むことができる。またギヤの外周１と同心円状に設け
られたリムの内側を、２個の水平に固定された円筒面を
有すツメで保持することにより、ギヤの中心軸の位置を
ハンドの中心に対し常に所定の精度で位置を出すことが
可能であり高精度なハンドリングが可能である。また、
木組付方法によれば、ギヤの歯面にむりな力を加えず組
込むことが可能であり歯面に傷を付けることなく噛合せ
組込むことができる。さらに、木組付装置においては、
ハンドの交換確認、ギヤの取出、組付の確認を、Ｚ軸に
設けた力検出センサの変化と、Ｚ軸下降量が所定範囲に
入っているかの両方を見て行っているためギヤケースの
高さに多少のばらつきがあっても質量の大きいギヤの重
量がキャンセルされたことを検出して組付確認ができる
。したがって、組付の確認をギヤの位置を検出する方法
で行った場合ギヤケースの高さがばらついた場合等には
、ギヤがまだ多少浮いている状態でも組付終了として、
ハンドを開放し、ギヤを落とし歯面に傷を付ける可能性
があるが、本方式によればこのようなことはなく信軌性
の高い組付が可能となる。また、木組付装置と組付方法
によれば、組付けるギヤのピッチ円径等が変っても、Ｘ
Ｚ軸の組合せによってギヤ組付の円弧運動を行わせてい
るため組付時の円弧半径を自由に変えることができるた
め対応できる。また、本計測方法によればモジュールの
違うギヤの計測が可能なため多種のギヤを組付けること
が可能である。As described above, according to this embodiment, since the gear can be handled without having a gear bearing, even a gear that cannot hold the shaft because the shaft of the gear enters the bearing of the gear case can be incorporated. In addition, by holding the inside of the rim, which is concentric with the outer circumference 1 of the gear, with two horizontally fixed cylindrical claws, the position of the central axis of the gear is always kept relative to the center of the hand. It is possible to determine the position with a predetermined accuracy, and highly accurate handling is possible. Also,
According to the wood assembly method, it is possible to assemble the gear without applying excessive force to the tooth surface, and it is possible to mesh and assemble the gear without damaging the tooth surface. Furthermore, in wood assembly equipment,
We check for hand replacement, gear removal, and assembly by checking both the change in the force detection sensor installed on the Z-axis and whether the Z-axis descending amount is within a specified range, so the height of the gear case can be checked. Even if there is some variation in the weight, it is possible to confirm the assembly by detecting that the weight of a gear with a large mass has been canceled. Therefore, if the assembly is confirmed by detecting the gear position and the height of the gear case varies, the assembly will be considered complete even if the gear is still slightly floating.
There is a possibility that the hand may be released and the gear may fall, damaging the tooth surface, but with this method, this does not occur and assembly with high reliability is possible. In addition, according to the wooden assembly equipment and assembly method, even if the pitch diameter of the gear to be assembled changes,
Since the combination of the Z-axes causes the gear assembly to move in an arc, the radius of the arc during assembly can be freely changed. Furthermore, according to this measurement method, it is possible to measure gears of different modules, so it is possible to assemble various types of gears.
また第２の実施例として、第１６図に示すように第１図
の基準面ブラケット８のかわりに、ツメに対向する位置
に２組の円筒面を有すツメ２００を設け、ツメ３とツメ
２００により両側から保持する。In addition, as a second embodiment, as shown in FIG. 16, in place of the reference surface bracket 8 of FIG. 200 to hold it from both sides.
さらにツメ２００をツメ３に対して前後させるアクチュ
エータ２０１を設ける。このような構造とすることによ
りギヤのリムを両側から受け、より安定した保持を可能
とする。Furthermore, an actuator 201 for moving the claw 200 back and forth with respect to the claw 3 is provided. With this structure, the rim of the gear is supported from both sides, making it possible to hold it more stably.
さらに第３の実施例として、第１７図に示すように、第
１６図に示す実施例において各円筒状のツメを回動自在
とし、このツメの１個にモータ等のアクチュエータ２１
０の回転軸を連結することによりこのハンドで保持した
状態でギヤを回転させることが可能となる。これにより
、ギヤケースに組付けられたギヤに回転機構を設け（図
示せず）ることによりギヤの歯合せを歯の位相を確実に
合せる方法で行うことが可能とする。Furthermore, as a third embodiment, as shown in FIG. 17, each cylindrical claw is made rotatable in the embodiment shown in FIG.
By connecting the rotation shaft of 0, it becomes possible to rotate the gear while holding it with this hand. Accordingly, by providing a rotation mechanism (not shown) to the gear assembled to the gear case, it is possible to align the teeth of the gears in a manner that reliably matches the phase of the teeth.
本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it produces the effects described below.
（１） 保持手段に保持されたギヤが既にギヤケース
に組付けられたギヤの上方位置に達したとき、計測手段
によって両ギヤの歯位置を同時に計測し、互いの歯の山
と山とが当らないように噛合わせたのち、ギヤを該ギヤ
と噛合うギヤの軸心を中心にして円弧方向に回動してギ
ヤケースに組付けるので、モジュール、ピッチ円などの
異なる複種類のギヤがたとえ大形で質量が大きくても歯
面に傷をつけることなく組付けることができる。(1) When the gear held by the holding means reaches a position above the gear already assembled in the gear case, the tooth positions of both gears are measured simultaneously by the measuring means, and the crests of the teeth of each gear are checked. After the gears are meshed together so that the gears mesh with each other, the gears are rotated in an arc direction around the axis of the gear that meshes with the gears and assembled into the gear case. Even if the shape and mass are large, it can be assembled without damaging the tooth surface.
（２）前記保持手段は互いに対向位置に配置された円筒
状の爪と挟持板とを備え、上記一方の爪を上記挟持板の
方向に移動して、あらかじめ中心と一致するように形成
されたリブの内面を引掛けるように保持するとともに爪
と挟持板とでギヤを挟持しているので、回転軸の軸長が
短かく、かつその軸部がギヤケースに挿入する場合でも
保持手段は、ギヤの中心位置を保持することができる。(2) The holding means includes a cylindrical pawl and a clamping plate that are arranged opposite to each other, and one of the pawls is moved in the direction of the clamping plate and is formed in advance so that it coincides with the center. Since the gear is held by hooking the inner surface of the rib and the gear is held between the claws and the holding plate, the holding means is able to hold the gear even when the rotating shaft has a short shaft length and the shaft part is inserted into the gear case. can maintain the center position.
（３）前記保持手段は、前記爪と前記挟持板を保持する
円板状のリムと該リムの上下面を複数個のボールを介し
て保持する架台と、該架台に支持され上記リムに形成さ
れた穴に挿入して上記リムを位置決めする位置決めビン
とから構成されたフローティング手段を設けたので、保
持手段は、ギヤを水平方向に保持し、かつ円周方向の向
きを位置決めすることができる。(3) The holding means includes a disc-shaped rim that holds the claws and the holding plate, a pedestal that holds the upper and lower surfaces of the rim via a plurality of balls, and a pedestal supported by the pedestal and formed on the rim. The holding means can hold the gear in the horizontal direction and position the gear in the circumferential direction. .
（４）前記保持手段は、２個の爪を互いに反対水平方向
に移動してギヤのリブ内面を挟持するので、保持手段は
ギヤを確実に位置決めすることができる。(4) Since the holding means moves the two claws in opposite horizontal directions to sandwich the inner surface of the rib of the gear, the holding means can reliably position the gear.
（５）前記保持手段は、一方の爪を回転させる手段を設
けたので、保持手段はギヤを保持した状態で回転させる
ことができる。(5) Since the holding means is provided with means for rotating one claw, the holding means can be rotated while holding the gear.
（６）前記組付手段は、ギヤ組付時、上下方向の力を検
出する検出手段を設けたので、ギヤがギヤケースの所定
位置に組込まれたことを確認することができる。(6) Since the assembling means is provided with a detecting means for detecting force in the vertical direction when assembling the gear, it can be confirmed that the gear is assembled at a predetermined position in the gear case.
第１図は本発明の一実施例である保持手段を示す断面側
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面正面図、第３図は本
発明の一実施例であるギヤ組付装置の全体を示す斜視図
、第４図はギヤケースを示す斜視図、第５図はＺ軸駆動
手段を示す断面正面図、第６図は第６図の断面側面図、
第７図は第５図の断面上面図、第８図はハンド交換手段
にして、ハンドがＺ軸駆動手段に装着された状態を示し
、第９図はハンドがＺ軸駆動手段より離間した状態を示
し、第１０図は計測手段および制御手段を示す図、第１
１図は変位センサとギヤの関係を示す説明図、第１２図
は変位センサの特性を示す説明図、第１３図は変位セン
サの計測出力を示す説明図、第１４図はギヤの噛合い動
作の説明図、第１５図はギヤの組付動作説明図、第１６
図および第１７図は本発明の保持手段の他の一実施例を
示す断面図である。
１、６２．６３・・・ハンド、５０・・・ギヤ組付装置
、５１・・・架台、５２・・・Ｘ軸駆動装置、５３・・
・Ｙ軸駆動装置、５４・・・Ｚ軸駆動装置、６１・・・
ハンド設置台、６４・・・計測手段、７１・・・ギヤケ
ース、１４５・・・制御手段。
第１図
代理人 弁理士 秋 本 正 実
１−−−ハン１
２−−− ！Ｐｌ （ｖ
３−−−ツメ
４−一−）゛つγＩト
５−一−シニアＮアソング
６−−− ンニアカ゛イド
７−−−ハント入”−ス
８−一一蔓！！−薗７°クヶ、、ト
９−−−決ＩＩＪ歇
１０−・−エアシＵ、、ｊ’
２０−−・フローテイング′へ“−ス
２１−一−ノに−？し
２２−−−．１．ト°°伺巳含
２３・−エアシリンダ
２６−−−ハンｌ＋丈Ｉ！！！ｉＩｖ、ｙ第４図
２−一一早Ｉ Ｎ”ｖ
久−・−５ｆｘ達機
７１−−一岬゛イγ−ス
フ２−−−輩２イヤ
７３−−−第３（ｖ
７４−−一第４Ｎヤ
７５．７ローーー￥Ｉ Ｊ２ 、乎３Ｊ４ ギヤの
市・隻７７−釉
７８ ７９ ８０−−−べｊ’）ン’）第７図
２−一一キＶ
８−−一基準薗フラケ、ト
２２−ｍ−ハント”Ｖ台
５３−Ｙ釉、駆動ＭＩＴＩ装置
ヌー ２軸Ｎ、勤装置
６ｏ−−一爪゛−１Ｌ序し
９１−−−１．ト
９６．９７−−−７“り１ツト
９８−−一 カイト
９９ １００−−− Ｔ”ｖ
１０１−−−モータフ゛ラゲ、ト
第９
図
２６−−−ロツト′。
５４−Ｚ釉上劉牧１
１０２−−−ハンド文１夾機゛構
＋０３−ｍ−へ、７ド榎
＋０５−一一内しソンタ
１０６−−−内η゛イＦ
１０７−−−スアリンク
＋０８−−一刃に
第
図
第
図
（ｂ）
距離ＸＩ （ｍｍ ）
第
図
第
図
第
図
（ｂ）
第
図
第
図
２−一−−箒１〜ヤ
１６１−−−−中輪＼、：；
７２−ｍ−寥２キ・ヤ
１６２−一一交、乱
１６０−ｍ−円弧軌道
釉斐静
第
図
／
２０トー−アクテュエータ
アク＋１１−タ
２１１ 、２１２−−
ツメFig. 1 is a sectional side view showing a holding means which is an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional front view taken along line A-A in Fig. 1, and Fig. 3 is a gear assembly which is an embodiment of the invention. FIG. 4 is a perspective view showing the gear case, FIG. 5 is a sectional front view showing the Z-axis drive means, FIG. 6 is a sectional side view of FIG.
Fig. 7 is a cross-sectional top view of Fig. 5, Fig. 8 shows a state in which the hand is attached to the Z-axis drive means as a hand exchange means, and Fig. 9 shows a state in which the hand is separated from the Z-axis drive means. FIG. 10 is a diagram showing the measuring means and control means, and FIG.
Figure 1 is an explanatory diagram showing the relationship between the displacement sensor and gears, Figure 12 is an explanatory diagram showing the characteristics of the displacement sensor, Figure 13 is an explanatory diagram showing the measurement output of the displacement sensor, and Figure 14 is the meshing operation of the gears. Fig. 15 is an explanatory diagram of gear assembly operation, Fig. 16 is an explanatory diagram of gear assembly operation.
This figure and FIG. 17 are sectional views showing another embodiment of the holding means of the present invention. 1, 62.63... Hand, 50... Gear assembly device, 51... Frame, 52... X-axis drive device, 53...
- Y-axis drive device, 54... Z-axis drive device, 61...
Hand installation stand, 64... Measuring means, 71... Gear case, 145... Control means. Figure 1 Agent Patent Attorney Tadashi Akimoto Minoru 1---Han 1 2---! Pl (v 3--Tlaw 4-1-) ,,To9---Decision IIJ歇10--AirshiU,,j'20--Floating'to"-Su21-1-no-?" 22---. 1. To°°Kimi included 23・-Air cylinder 26---Han L + Length I! ! ! iIv,y 4th figure 2-11 early I N”v ku-・-5fx Tatsuki 71--Ichimisaki Iγ-Suf 2--Year 2-year 73--3rd (v 74-- 1st 4th Nya 75.7 row I J2, 乎3J4 Gear city/ship 77-glaze 78 79 80--Bej')n') Fig. 7 2-11 Ki V 8--1 Standard sono Flake, To 22-m-Hunt" V stand 53-Y glaze, drive MITI device 2 axes N, movement device 6o--one claw 1L order 91--1. 96.97--7" 1st 98--1 Kite 99 100--T"v 101--Motor runner, 9th Fig. 26--Lot'. 54-Z Ryumaki on the glaze 1 102--Hand text 1 structure +03-m-, 7 do Enoki +05-11 inside Sonta 106--Inner η-I F 107--Sua link +08 --Distance XI (mm) to one blade (mm) (b) 72-m-2-ki-ya 162-11 cross, random 160-m-arc orbit glaze diagram/20-actuator actuator +11-ta 211, 212--claw
Claims (1)
などと、これらをそれぞれ保持する複数の保持手段を所
定位置に位置決めして載置する保持手段用置台と、上記
保持手段を交換して装着するための交換手段を有する組
付け手段と、該組付け手段を上記保持手段用置台とギヤ
を組付けるギヤケースとの間を移動するＸ、Ｙ、Ｚ駆動
手段と、上記ギヤケースを位置決めするギヤケース位置
決め手段と、組付ける１対のギヤの歯を位置合わせする
ため、１対のギヤの変位を同時に計測する計測手段と、
該計測手段をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動する計測手段用駆動
手段と、これら各手段を自動制御する制御手段を設けた
ことを特徴とするギヤ組付装置。 ２、前記保持手段は互いに対向位置に配置された円筒状
の爪と保持板とを備え、上記一方の爪を上記保持板の方
向に移動してギヤのリム部に引掛けるように保持すると
ともに爪と保持板とでギヤを挾持するように構成されこ
とを特徴とする請求項１記載のギヤ組付装置。 ３、前記ギヤはそのリブ内面を中心と一致するように構
成されたことを特徴とする請求項１もしくは２記載のギ
ヤ組付装置。 ４、前記保持手段は、前記爪および前記保持板を保持す
る円板状のベースと、該円板状のベースの上下面を複数
個のボールを介して保持する架台と、該架台に支持され
上記リムに形成された穴に挿入して上記リムを位置決め
する位置決めピンとから構成されたフローティング手段
を設けたことを特徴とする請求項１もしくは２記載のギ
ヤ組付装置。 ５、前記保持手段は、２個の爪を備え、該２個の爪を互
いに反対水平方向に移動して前記ギヤのリブ内面を挟持
するように構成されたことを特徴とする請求項１もしく
は４記載のギヤ組付装置。 ６、前記保持手段は前記一方の爪を回転させる手段を設
けたことを特徴とする請求項２もしくは５記載のギヤ組
付装置。 ７、前記組付手段は、ギヤ組付時の上下方向の力を検出
する検出手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の
ギヤ組付装置。 ８、前記組付手段は前記保持手段に保持された前記ギヤ
を相手のギヤと噛合った状態でＸ、Ｙ、Ｚ駆動手段によ
り円弧方向に移動して前記ギヤケースに組み込むように
構成されたことを特徴とする請求項１もしくは７記載の
ギヤ組付装置。 ９、前記計測手段は、１対の両歯車の歯位置を同時に計
測する複数個の変位センサを設けたことを特徴とする請
求項１記載のギヤ組付装置。[Scope of Claims] 1. A mounting table for holding means on which a plurality of types of gears such as modules and pitch diameters, etc., and a plurality of holding means for holding each of these are positioned and placed at predetermined positions, and the above-mentioned holding means. an assembling means having an exchanging means for exchanging and attaching the means; a gear case positioning means for positioning the gear case; a measuring means for simultaneously measuring the displacement of the pair of gears in order to align the teeth of the pair of gears to be assembled;
A gear assembling device comprising a measuring means drive means for moving the measuring means in X, Y, and Z directions, and a control means for automatically controlling each of these means. 2. The holding means includes a cylindrical claw and a holding plate that are arranged opposite to each other, and moves one of the claws in the direction of the holding plate so as to be hooked onto the rim of the gear, and The gear assembly device according to claim 1, wherein the gear assembly device is configured to clamp the gear between the claw and the holding plate. 3. The gear assembly device according to claim 1 or 2, wherein the gear is configured such that the inner surface of the rib coincides with the center. 4. The holding means includes a disc-shaped base that holds the claws and the holding plate, a pedestal that holds the upper and lower surfaces of the disc-shaped base via a plurality of balls, and a pedestal that is supported by the pedestal. 3. The gear assembly device according to claim 1, further comprising a floating means comprising a positioning pin inserted into a hole formed in the rim to position the rim. 5. The holding means includes two claws, and is configured to move the two claws in opposite horizontal directions to sandwich the inner surface of the rib of the gear. 4. Gear assembly device according to item 4. 6. The gear assembly device according to claim 2 or 5, wherein the holding means is provided with means for rotating the one pawl. 7. The gear assembling device according to claim 1, wherein the assembling means is provided with a detection means for detecting vertical force during gear assembling. 8. The assembling means is configured to move the gear held by the holding means in an arcuate direction by X, Y, and Z drive means in a state in which the gear is meshed with a mating gear, and to assemble it into the gear case. The gear assembly device according to claim 1 or 7, characterized in that: 9. The gear assembly device according to claim 1, wherein the measuring means includes a plurality of displacement sensors that simultaneously measure the tooth positions of both gears.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14870590A JP2854677B2 (en) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Gear assembling method and gear assembling apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14870590A JP2854677B2 (en) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Gear assembling method and gear assembling apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0441138A true JPH0441138A (en) | 1992-02-12 |
| JP2854677B2 JP2854677B2 (en) | 1999-02-03 |
Family
ID=15458755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14870590A Expired - Lifetime JP2854677B2 (en) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Gear assembling method and gear assembling apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2854677B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0604763A1 (en) * | 1992-11-25 | 1994-07-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for automatically assembling side gears, pinions and pinion shaft within differential case |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6614805B2 (en) * | 2015-05-25 | 2019-12-04 | 川崎重工業株式会社 | Gear mechanism assembling apparatus and assembling method |
-
1990
- 1990-06-08 JP JP14870590A patent/JP2854677B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0604763A1 (en) * | 1992-11-25 | 1994-07-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for automatically assembling side gears, pinions and pinion shaft within differential case |
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| JP2854677B2 (en) | 1999-02-03 |
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