JPS618235A - 自動組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、複数の部品から製品を自動的に組立てる自動
組立装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、複数の部品から製品を自動的に組立てる自動組立
装置として、特定の製品の組立てのみ可能な専用組立装
置と、その欠点を改良したＮＣアセンブリセンタがある
。

ＮＣアセンプリンセンタとは、切削加工用の工作機に使
われるマシニングセンタと同様の技術的発想に基づくも
のであり、１台のＮＣ位置決め装置にｗ数の部品組立に
適合させたツール（例えばねじ締めヘッドあるいはピッ
クアンドプレース用ハンド等）を備え、ＮＣ位置決め装
置が組立作業に応じてツールを自動的に変換し、組立作
業を行なう機能、いわゆるＡＴＣ機能を有するものであ
る。

このような従来の自動組立において、専用組立装置は、
製品の生産量が多く、シかもライフサイクルが長い場合
は利点が大きいが、部品の変更等による組立作業の変化
に対し、装置自体の改造あるいは交換が不可欠である等
の欠点があった。またＮＣアセブリセンタも、組立作業
が短いとツールを頻繁に交換しなければならず、ツール
交換時間の損失が大きくなり、しかも複数のツールを同
時に使用する場合、例えば部品をビックアンドプレース
してねじ締めを行う等の作業ができない等の欠点があっ
た。

〔発明の概要〕

本発明は、かかる欠点を除法する目的でなされたもので
あり、６次元方向に移動可能で、かつ位置決め可能なハ
ンドを有するＮＣ制御のロボットと、そのロボットのハ
ンドが自由に移動可能な範囲に、部品供給装置と部品保
持用のジグとその部品保持用ジグ上の部品の組立作業用
の装置とを備えることにより、部品あるいは製品の変更
に際し、ジグと組立作業用の装置を変えるだけで適応さ
せ、複雑な組立製品および多種類の部品を効率的に、か
つ自動的に組立可能にした自動組立装置を提供するもの
である。

〔発明の実施例〕

第１図および第２図により、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の自動組立装置により組立てる製品の
一例の分解斜視図である。

図において、（１）はシャフト、（２）はプラスチック
製のカップ、（３）は圧縮コイルバネ、（４）はプラス
チック製のカップ、（５）はフランジ付ベアリング、（
６）はＥ型スナップリングである。

これらのプラスチック製のカップ（２）からフランジ付
ベアリング（５）に至る部品は、同軸に重ねて、シャ７
）（１）をプラスチック製カップ（２）から挿入し、先
端を７ランジ付ベアリング（５）から突出させて、シャ
フト（１）の先端に設けた溝（ハ）にＥ型スナップリン
グ（６）を装着し、製品にする。

第２図は、第１図に示す組立製品を組立てる自動組立装
置の一実施例を示す説明図である。図において、０１は
ＮＣ制御のロボット、（１１）はロボット０〔の腕、ａ
ｚは位置決め可能なロボツ）Ｑ（Ｉのハンドであり、（
１２ａ）はフィンガーである。０□□□、０４、αつ、
Ｑｅは部品を供給する振動ポールフィダーであり、（１
３ａ’）、（１４ａ＞、（１５ａ）、（ＩＳａ）　はそ
れらのフィーダーの部品位置決め部である。これらフィ
ーダーのうち、フィーダー（１３）はシャフト（１）を
供給し、フィーダー（１４）およびＱ５）はカップ（２
）およびカップ（４）を供給する。またフィーダー（ｌ
Ｇはベアリングを供給する。

αηは、組立てられる部品を保持するジグであり、ジグ
αηは７ランジ付ベアリング（５）を保持する突起部（
１７ａ）（第６図（５）参照）が設けられている。Ｑυ
はプラスチック製カップ（４）を７ランジ付ベアリング
（５）に圧入して組立てるため、ジグ（１７）の突起部
（１７ａ＞の真上に位置する圧入ヘッド（第３図（ｑ参
照）で、近接して設けたエアーシリンダによる上下動機
構（１８ａ）により上下動する。α優は、ジグ（Ｉ？）
で組立てられ半製品となったものを、移して製品にまで
組立を行なうジグである。このジグ（１’Ｊには、７ラ
ンジベアリング（５）を圧入したプラスチック製カップ
（４）を保持するための円状の突起部（１９ａ）（第６
図ｅ参照）が設けられている。翰は、シャフト（１）を
半製品に押し込むための押し込みヘッド（第６図（ｉ）
参照）で、ジグ０優の真上に位置し、ジグαｌに近接し
たエアーシリンダによる上下機構（２０ａ）により上下
動する。０υは、Ｅ型スナップリング（６）を供給する
ためのＥ型スナップカセット（第６図（ｋ）参照）であ
り、挿入ヘッドｆ２２により挿入される。（ハ）は、圧
縮コイルバネ（３）を供給すると共に組立製品を搬送す
るためのパレットで、コンベア０４）により動かされる
。

この自動組立装置は、ｐボットα〔の周囲に他の装置が
配置されると共にロボットａＩの腕Ｑｌ）が水平に回動
し、ハンドα２が他のいずれの装置に対しても動作可能
な空間を保っている。またハンドａのが上下動の動作可
能となるように上方空間に障害物がないことが必要であ
る。

上記のように構成された自動組立装置が、第１図に示す
部品を自動的に組立てる動作を第３図の動作説明図によ
り説明する。

まず四ボッ）（１１のＮＣ制御機構に動作の順序・内容
等を記憶させ、ＮＣ制御機構の指令により動作をする。

動作は次の■〜◎の順に行なわれる。

■、振動ポールフィダーαＧにより１個ずつ分離供給さ
れ、位置決め部（ＩＳａ）によって位置決めされた７ラ
ンジ付ベアリング（５）をフィンガー（１２ａ）により
把持して取り出さし、ハンド（ｌ′ＩＪが移動して第３
図（５）に示すようにジグａ７）の突起部αηに嵌挿す
る。

■、同様に、フィーダー（Ｉ４１から取り出されたプラ
スチック製カップ（４）の拡大部を下にし、かつ７ラン
ジ付ベアリング（５）と同軸にして、第３図のに示すよ
うに７ランジ付ベアリング（５）の上に置く。

その際第３図（Ｃ）に示すように、フランジ付ベアリン
グ（５）とプラスチック製カップ（４）の間には、わず
かの隙間Ｏ０を保持させる。

■、圧入ヘッド０印の上下動機構（１８ａ）が作動し、
圧力ヘッドαのが第６図（Ｃ）に示すように下降し、第
３図（ｄ）に示す如く、圧入ヘッド（ｌ槌がプラスチッ
ク製カップ（４）を押し下げて７ランジ付ベアリング（
５）に嵌着させる。なおプラスチック製カップ（４）は
、ハンドａ２のフィンガー（１２ａ）に把持されたまま
押し下げられるため、７ランジ付ベアリング（５）に嵌
着したプラスチック製カップ（４）は、フィンガー（１
２＋に把持された状態を保持する。

■、圧入ヘッド０鵠が、その上下動機構（１８ａ）によ
り上昇する。次いでフィンガー（１２ａ）で把持したハ
ンド０ｚが、７ランジ付ベアリング（５）に嵌着したプ
ラスチック製カップ（４）をジグ（１１の真上まで移動
させ、第３図（ｅ）に示すように、ジグ（１１の突起部
（１９ａ）に７ランジ付ベアリング（５）を嵌着したプ
ラスチック製カップ（４）を嵌挿する。

■、フィンガー（１２ａ）が開いてプラスチック製カッ
プ（４）を放しハンドａのが移動してパレツ）　（２Ｓ
により位置決めされている圧縮コイルバネ（３）をフィ
ンガー（１２ａ’）で把持する。次いでハンド０３がジ
グＨの真上に移動し、第３図（ｆ）に示すように圧縮コ
イルバネ（３）をプラスチック製カップ（４）の上に置
く。

■、フィンガー（１２ａ）が開いて圧縮コイルハ４（３
）を放し、ハンド０２が移動して振動ボールフィーダー
０４）により１個ずつ分離供給され、位置決め部（１４
ａ）によって位置決めされたプラスチック製カップ（２
）をフィンガー（１２ａ）により把持して取出し、ハン
ドａ２がジグ０１の真上に移動する。次いで、第３図（
ｇ）に示すようにプラスチック製カップ（２）を圧縮リ
ング（３）の上に置く。

■、フィンガー（１２ａ）が開いてプラスチック製カッ
プ（２）を放し、ハンド（１２＋が移動して振動ボール
フィーダー０（至）により１個ずつ分離供給され、位置
決め部（１３ａ）によって位置決めされたシャ７）（１
）をフィンガー（１２＋により把持して取出し、ハンド
αのがジグａ９の真上に移動する。次いで第３図（ｈ）
に示すようにハンド（１２＋が下降し、第３図（ｉ）に
示すようにシャフト（１）をプラスチック製カップ（２
）の穴に嵌挿し、フィンガー（１２ａ）でプラスチック
製カップ（２）を上から押して下降させる。そしてシャ
７）（１）の先端と７ランジ付ベアリング（５）の上端
との間にわずかの隙間０１）有する位置で、フィンガー
（１２ａ）の下降を停止する。

■、押込みヘッド（イ）が上下動機構（２０ａ）により
下降する。そして第３図（ｊ）に示すように押込みヘッ
ド翰がフィンガー（１２ａ）の間でシャツ）（１）を押
下げ、シャ７）（１）はフィンガー（１２ａ）の間を滑
り、圧縮フィルバネ（３）を圧縮してベアリング（５）
に押込まれ嵌着する。

■、第３図（ｋ）に示すように、Ｅ型スナップリング（
６）のカセットａｔから供給されるスナップリング（６
）を、挿入ヘッド（２）が矢印方向に前進してシャフト
（１）の溝（ハ）に嵌着する。

なお、第６図（ｋ）は第３図（ｊ）を別の角度から見た
説明図である。

■、フィンガー（１２ａ）が開いて、押込みヘッド（イ
）が上下動機構（２０ａ）により上昇すると共に挿入ヘ
ッド（２２が後退する。以上■〜［相］の動作で部品が
組立られて製品となり、ジグＱｌから取り外ずせる状態
となる。

０１次いでハンド（１２１が下降し、フィンガー（１２
ａ）で組立製品を把持してジグ０優から取り外す。その
後ハンド０２は、パレット（ハ）の位置まで移動し、フ
ィンガー（１２ａ）を開いて組立製品をパレット（ハ）
上に置く。パレット（ハ）はコンベア（２４で動かされ
て組立製品が搬送され、全ての動作が完了する。

なお上実施例では、製品がシャフト（１）と円板形状の
部品（２）、（３）、（４）、（５）、（６）で構成さ
れる例を示したが、四角形等の任意の形状の部品でもよ
い。

またジグ０η、■上での組立作業が圧入ヘッドａυおよ
び押込みヘッド翰の上下動するヘッドにより行なわれた
が、物品の機能に応じてねじ締めヘッド、かしめヘッド
、ワッシャ挿入ヘッド、スナップリング挿入ヘッドによ
り組立作業することも可能である。

さらに上記実施例では、平面上の同一の位置で組立作業
を行なわれる場合を示したが、かしめ作業を平面上の異
なる位置で行う等、平面上の興なる位置で組立作業をす
る場１合がある。その場合、かしめ作業用の押圧ヘッド
を単一にし、ジグをＮＣ制御のＸ−Ｙ移動テーブルに設
置してジグを移動し、平面上の異なる位置においてかし
め作業をすることも可能である。また、ねじ締め等の平
面上の異なる位置での組立作業が複雑な場合は、前記と
は逆に、ねじ締めヘッドを備えたロボットをＸ−Ｙ軸に
移動するようにしてもよい。

その他、接着剤塗布あるいはグリス塗布等の塗布作業が
ある場合は、ハンド（Ｉ２が空間内を自由に移動可能に
吊るした接着剤ディスペンサ、あるいはグリスディスペ
ンサを把持して移動するようにすればよい。また真空吸
着ピックアップで部品をピックアップせざる得ない場合
は、空間内を自由に移動可能に吊るした真空吸着ヘッド
をハンドｆ１２が把持して移動すればよい。さらにハン
ドα２の動作のみで、精密な位置決め、あるいは、はめ
合い作業が困難な場合は、ハンド０２１を上記実施例に
示したような押込みヘッドで上から押圧すると、はめ合
い作業が円滑に行なわれる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したとおり、１台のロボットの周囲
に部品組立用のジグと組立作業を行うためめ上下動する
ヘッドと部品供給装置とを配置した簡単な構成により、
複雑な製品の組立てが可能になると共に、物品および組
立製品の変更に際しても、ジグと組立作業を行うための
上下動するヘッドのみの交換により直ちに組立作業を行
うことができ、従来装置に例をみない程、興なる部品お
よび製品に対して適応性が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動組立装置で組立てる製品の一例を
示す分解斜視図、第２図は本発明の一実施例として装置
の配置を示す説明図、第３図（ａ）〜菌は本発明の動作
説明図である。 図において、（１）はシャフト、（２）はプラスチック
製のカップ、（３）は圧縮コイルバネ、（４）はプラス
チック製のカップ、（５）は７ランジ付ベアリング、（
６）はＥ型スナップリング、ａ（１はロボット、ａυは
ｐボットＯＩの腕、０２はハンド、（１２ａ）はフィン
ガー、６３、（１４１，Ｑ５１．　（Ｉ［ｅハ振動ボー
にフイ！−１（１３ａ）。 （１４ａ）、　（１５ａ）、　（１６ａ）は前記振動ボ
ールフィダーの部品位置決め部、αηはジグ、（１７ａ
）はジグａ７）の突起部、側は圧入ヘッド、（１８ｍ）
は圧入ヘッド側の上下動機構、翰はジグ、翰は押し込み
ヘッド、■の上下動機構、Ｑηはカセット、（ハ）は挿
入ヘッド、（ハ）はパレット、（財）はコンベアである
。 なお各図中同一符号は同一または相当部分を示第１図 丁　続　補　正　が１　（自発） 昭和６０年７月１９目

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）３次元方向に移動可能でかつ位置決め可能なハン
   ドを有するＮＣ制御のロボットと、該ロボットのハンド
   が自由に移動可能な範囲に配置した部品供給装置と部品
   保持用のジグ及び該部品保持用ジグ上の部品の組立作業
   用の装置とからなる自動組立装置。
2. （２）前記ロボットをＮＣ制御で位置決め可能なＸ−Ｙ
   テーブルに設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の自動組立装置。
3. （３）前記部品保持用のジグが、ＮＣ制御で位置決め可
   能なＸ−Ｙテーブルに設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の自動組立装置。
4. （４）前記組立作業用の装置が、上下動するヘッドと上
   下動機構であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の自動組立装置。