(57)【要約】【課題】バランスウェイトの組み付け時間の短縮化を図るとともに組み付け作業の精度を向上する。【解決手段】送風ファン１１に組み付けるバランスウェイト１２の装着位置を特定し（Ｓ１００）、送風ファン１１の回転方向の位置を特定し（Ｓ１０４、Ｓ１０８）、送風ファンの回転方向の位置にしたがってバランスウェイト排出部３３２ａを、Ｓ１００にて特定されたバランスウェイト１２の装着位置に移動させ（Ｓ１１２）、バランスウェイト排出部３３２ａからバランスウェイト１２を排出させてバランスウェイト１２の装着位置にバランスウェイト１２を装着する（Ｓ１１４）。【選択図】図６
2020192668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風ファン（１１）を有するファン装置（１０）の製造装置であって、
前記送風ファンに組み付けるバランスウェイト（１２）の装着位置を表すバランスウェイト情報を収集し、前記バランスウェイト情報に基づいて前記送風ファンに組み付ける前記バランスウェイトの装着位置を特定する装着位置特定部（Ｓ１００）と、
前記送風ファンの回転方向の位置を特定する回転位置特定部（Ｓ１０４、Ｓ１０８）と、
前記回転位置特定部により特定された前記送風ファンの回転方向の位置にしたがってロボットハンド（３３０）に配置された把持部（３３１、３３２）を移動させて前記送風ファンを把持するとともに、前記バランスウェイトを排出するバランスウェイト排出部（３３２ａ）を前記装着位置特定部により特定された前記バランスウェイトの装着位置に移動させる移動部（Ｓ１１２）と、
前記バランスウェイト排出部から前記バランスウェイトを排出させて前記装着位置特定部により特定された前記バランスウェイトの装着位置に前記バランスウェイトを装着するバランスウェイト装着部（Ｓ１１４）と、を備えたファン装置の製造装置。
【請求項２】
前記回転位置特定部は、前記ロボットハンドに配置された光センサ（３３３）から前記送風ファンに向けて光を照射させ、該光が前記送風ファンに反射した反射光を受光することによって前記送風ファンの回転方向の位置を特定する請求項１に記載のファン装置の製造装置。
【請求項３】
前記送風ファンは、該送風ファンの回転中心を中心とする円形のプレート（１１１）と、前記プレートより径方向外側に配置された識別部（１１２）を有し、
前記プレートおよび前記識別部の反射率は、前記プレートおよび前記識別部の周囲の領域と異なっており、
前記回転位置特定部は、前記プレートを含む第１の直線に沿って前記光センサを移動させ、前記プレートの外周と前記第１の直線の交差する２つの点を特定するとともに、前記プレートを含む前記第１の直線と直交する第２の直線に沿って前記光センサを移動させ、前記プレートの外周と前記第２の直線の交差する２つの点を特定し、前記第１の直線の交差する２つの点と前記第２の直線の交差する２つの点の座標から前記送風ファンの回転中心を特定し、さらに、前記送風ファンの回転中心を中心として前記光センサを周方向に移動させて前記識別部の位置を検出することによって前記送風ファンの回転方向の位置を特定する請求項２に記載のファン装置の製造装置。
【請求項４】
前記光センサから前記送風ファンに向けて光を照射させ、該光が前記バランスウェイトに反射した前記反射光を受光することによって前記装着位置特定部により特定された前記バランスウェイトの装着位置に前記バランスウェイトが取り付けられているか否かを検査する検査部（Ｓ１１４）を備えた請求項２または３に記載のファン装置の製造装置。
【請求項５】
前記光センサと前記送風ファンとの距離を検出する距離検出部（Ｓ１０６）を備え、
前記移動部は、前記距離検出部により検出された前記光センサと前記送風ファンとの距離を用いて前記把持部を移動させて前記送風ファンを把持するとともに前記バランスウェイト排出部を前記バランスウェイトの装着位置に移動させる請求項２ないし４のいずれか１つに記載のファン装置の製造装置。
【請求項６】
前記バランスウェイト排出部は、軸線（ＣＬ）方向に延びる筒状の収納部（３５）と、前記収納部に収納された前記バランスウェイトを前記送風ファンに装着するプッシャ（３６）と、を有し、
前記収納部には、該収納部の前記軸線方向の一端側から他端側に凹むとともに前記収納部の前記軸線方向の一端側から前記送風ファンにおける前記バランスウェイトが組付けられる部位が挿入される凹部（３５１）が形成され、
前記収納部は、前記収納部の前記軸線方向の一端側から前記凹部に向かって縮径するテーパ部（３５１３）を有し、
前記プッシャは、前記テーパ部によって前記凹部に案内された前記送風ファンにおける前記バランスウェイトが組付けられる部位に前記収納部に収納された前記バランスウェイトを押し付けて装着する請求項１ないし５のいずれか１つに記載のファン装置の製造装置。
【請求項７】
前記ロボットハンドは、第１ロボットハンドであり、
前記装着位置特定部により特定された前記バランスウェイトの装着位置の周囲を把持する第２ロボットハンド（３４０）を備え、
前記バランスウェイト装着部は、前記第２ロボットハンドにより前記バランスウェイトの装着位置の周囲が把持された状態で、前記バランスウェイトの装着位置に前記バランスウェイトを装着する請求項１ないし５のいずれか１つに記載のファン装置の製造装置。
【請求項８】
送風ファン（１１）を有するファン装置（１０）の製造方法であって、
前記送風ファンに組み付けるバランスウェイト（１２）の装着位置を表すバランスウェイト情報を収集し、前記バランスウェイト情報に基づいて前記送風ファンに組み付ける前記バランスウェイトの装着位置を特定することと、
前記送風ファンの回転方向の位置を特定することと、
前記送風ファンの回転方向の位置にしたがってロボットハンドに配置された把持部（３３１、３３２）を移動させて前記送風ファンを把持するとともに、前記ロボットハンドに配置されたバランスウェイト排出部（３３２ａ）を前記バランスウェイトの装着位置に移動させることと、
前記バランスウェイト排出部（３３２ａ）から前記バランスウェイトを排出させて前記バランスウェイトの装着位置に前記バランスウェイトを装着することと、を含むファン装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファン装置の製造装置およびファン装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ワークの組付け作業を行うロボットが種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７４４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、空調装置においては、空調を行う熱交換器を冷却するファン装置を備えている。このようなファン装置においては、送風ファンが回転軸に対して偏心していると大きな振動や音が発生する。
【０００５】
そこで、ファン装置の組付け作業時に、作業者が送風ファンにバランスウェイトを組み付ける作業を行うようにしている。具体的には、バランス測定器と呼ばれる機器に送風ファンを固定した後、バランス測定器を作動させる。すると、バランス測定器は、送風ファンを回転させ、このときに発生する振動を検出して送風ファンに組み付けるバランスウェイトの位置をモニタに表示させる。そして、作業者は、モニタに表示されたバランスウェイトの位置にバランスウェイトを取り付けるようにしている。さらに、定められた位置に作業者がバランスウェイトを取り付けたか確認するため、再度、バランス測定器と呼ばれる機器に送風ファンを取り付けた後、バランス測定器を作動させ、作動を確認するようにしている。
【０００６】
しかしながら、上記したように作業者が送風ファンにバランスウェイトを組み付ける工程が含まれると、組み付けのための時間が長くなるだけでなく、バランスウェイトの組み付け位置を間違える等、作業ミスが発生する場合がある。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みたもので、バランスウェイトの組み付け時間の短縮化を図るとともに組み付け作業の精度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、送風ファン（１１）を有するファン装置（１０）の製造装置であって、送風ファンに組み付けるバランスウェイト（１２）の装着位置を表すバランスウェイト情報を収集し、バランスウェイト情報に基づいて送風ファンに組み付けるバランスウェイトの装着位置を特定する装着位置特定部（Ｓ１００）と、送風ファンの回転方向の位置を特定する回転位置特定部（Ｓ１０４、Ｓ１０８）と、回転位置特定部により特定された送風ファンの回転方向の位置にしたがってロボットハンド（３３０）に配置された把持部（３３１、３３２）を移動させて送風ファンを把持するとともに、バランスウェイトを排出するバランスウェイト排出部（３３２ａ）を装着位置特定部により特定されたバランスウェイトの装着位置に移動させる移動部（Ｓ１１２）と、バランスウェイト排出部からバランスウェイトを排出させて装着位置特定部により特定されたバランスウェイトの装着位置にバランスウェイトを装着するバランスウェイト装着部（Ｓ１１４）と、を備えている。
【０００９】
上記した構成によれば、回転位置特定部により特定された送風ファンの回転方向の位置にしたがってバランスウェイトを排出するバランスウェイト排出部（３３２ａ）が装着位置特定部により特定されたバランスウェイトの装着位置に移動する。そして、バランスウェイト排出部からバランスウェイトを排出されて装着位置特定部により特定されたバランスウェイトの装着位置にバランスウェイトが装着されるので、バランスウェイトの組み付け時間の短縮化を図るとともに組み付け作業の精度を向上することができる。
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項６に記載の発明は、送風ファン（１１）を有するファン装置（１０）の製造方法であって、送風ファンに組み付けるバランスウェイト（１２）の装着位置を表すバランスウェイト情報を収集し、バランスウェイト情報に基づいて送風ファンに組み付けるバランスウェイトの装着位置を特定することと、送風ファンの回転方向の位置を特定することと、送風ファンの回転方向の位置にしたがってロボットハンドに配置された把持部（３３１、３３２）を移動させて送風ファンを把持するとともに、ロボットハンドに配置されたバランスウェイト排出部（３３２ａ）をバランスウェイトの装着位置に移動させることと、バランスウェイト排出部（３３２ａ）からバランスウェイトを排出させてバランスウェイトの装着位置にバランスウェイトを装着することと、を含む。
【００１１】
このように、請求項１に記載の発明のファン装置の製造装置の発明を、ファン装置の製造方法の発明として捉えることもできる。
【００１２】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係るバランス測定器およびバランスウェイト装着機の全体構成を示した図である。
【図２】バランスウェイトの外観図である。
【図３】送風ファンの構成を表した図である。
【図４】ロボットアームの先端部のロボットハンドに設けられた筒状部材、押え部およびレーザセンサを示した図である。
【図５】バランスウェイト装着機のブロック図である。
【図６】バランスウェイト装着機による送風ファンへのバランスウェイトの装着工程の流れを示した図である。
【図７】送風ファンの回転中心を特定する手法について説明するための図である。
【図８】送風ファンの回転中心を特定する手法について説明するための図である。
【図９】送風ファンに形成されたスリットの位置を特定する手法について説明するための図である。
【図１０】第２実施形態のバランスウェイト排出部の概略断面図である。
【図１１】送風ファンの取り付け位置のばらつきについて説明するための図である。
【図１２】荷重により送風ファンの変形について説明するための図である。
【図１３】バランスウェイト排出部の作動について説明するための図である。
【図１４】第３実施形態のバランスウェイト装着機のブロック図である。
【図１５】第３実施形態のバランスウェイト装着機による送風ファンへのバランスウェイトの装着工程の流れを示した図である。
【図１６】第３実施形態のバランスウェイト装着機の第２ロボットハンドにより送風ファンにおけるバランスウェイトの装着位置の周囲が把持された状態を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
一実施形態に係るファン装置の製造装置について図１〜図９を用いて説明する。ファン装置１０は、空調を行うための熱交換器に空気を送風するものであり、電動モータの回転に伴って回転する送風ファン１１を有している。本実施形態に係るファン装置１０の送風ファン１１への後述するバランスウェイトを組み付けは、図１に示すバランス測定器２０とバランスウェイト装着機３０によって行われる。ただし、本実施形態のファン装置１０の製造装置は、バランスウェイト装着機３０により構成されている。
【００１５】
バランス測定器２０は、ファン装置１０を固定するワークセット冶具２１を備えている。このワークセット冶具２１には、振動を検出する不図示の振動センサが設けられている。ワークセット冶具２１へのファン装置１０の取り付けおよび取り外しは作業者によって行われる。
【００１６】
バランス測定器２０は、ワークセット冶具２１に固定されたファン装置１０を動作させ、このときに発生する振動を振動センサによって検出するとともに、ファン装置１０の送風ファン１１の回転位置を回転角センサ等によって検出する。さらに、バランス測定器２０は、検出した送風ファン１１の回転位置と振動センサによって検出した振動パターンに基づいて送風ファン１１に組み付けるバランスウェイトの装着位置を特定し、特定した装着位置をバランスウェイト装着機３０に通知する。なお、バランス測定器２０が送風ファン１１に組み付けるバランスウェイトの装着位置を特定する手法は公知技術であるので、ここではその詳細についての説明は省略する。
【００１７】
バランスウェイト装着機３０は、バランス測定器２０から通知された装着位置にバランスウェイトを装着する装置である。バランスウェイト装着機３０は、パーツフィーダ３１、クリップエスケープ部３２、ロボットアーム３３を備えている。
【００１８】
図２に示すように、バランスウェイト１２は、クリップ状をなしている。また、バランスウェイト１２は、金属によって構成されている。バランスウェイト１２の１つ当たりの重量は、０．２グラムとなっている。
【００１９】
図３に示すように、本実施形態の送風ファン１１は、ボス部１１４、７つのブレード１１３、７つのブレード１１３を連結する連結部１１５を有している。ボス部１１４、７つのブレード１１３および連結部１１５は、樹脂にて一体成型されている。
【００２０】
また、１つのブレード１１３に対して最大４つのバランスウェイト１２を取り付けることが可能となっている。具体的には、１つのブレード１１３に対して、図３のＴ１〜Ｔ４に示す取り付け位置にバランスウェイト１２が取り付けられるよう定められている。つまり、１つの送風ファン１１に最大２８個のバランスウェイト１２を取り付けることが可能となっている。
【００２１】
ボス部１１４の中央には、円盤状の金属製のプレート１１１がインサート成形されている。なお、プレート１１１の中心は、プレート１１１の回転中心と一致している。プレート１１１は、その周囲にはみ出すように出っ張ったフランジ部を有している。なお、円盤状のプレート１１１は、ボス部１１４の表面に露出しており、プレート１１１のフランジ部は、ボス部１１４に埋設されている。
【００２２】
また、プレート１１１の径方向外側の所定位置には、送風ファン１１の回転方向の位置を特定するための基準位置となるスリット１１２が形成されている。プレート１１１のフランジ部の一部がスリット１１２を介してボス部１１４の表面に露出している。各送風ファン１１において、７つのブレード１１３の位置とスリット１１２の位置関係は同じになっている。
【００２３】
図１の説明に戻り、パーツフィーダ３１は、バランスウェイト１２を同じ向き（姿勢）にしてクリップエスケープ部３２に送る装置である。クリップエスケープ部３２は、パーツフィーダ３１から送られた複数のバランスウェイト１２から複数のバランスウェイト１２を取り出してロボットアーム３３の先端に送る装置である。
【００２４】
図４に示すように、ロボットアーム３３の先端部には、６軸ロボットとして構成されたロボットハンド３３０が設けられている。このロボットハンド３３０には、筒状部材３３１、押え部３３２およびレーザセンサ３３３〜３３４が取り付けられている。なお、筒状部材３３１および押え部３３２は把持部に相当し、レーザセンサ３３３〜３３４は光センサに相当する。
【００２５】
押え部３３２の内部には、バランスウェイト１２を収納する不図示の収納部が設けられている。この収納部には、パーツフィーダ３１から送られた複数のバランスウェイトが収納される。
【００２６】
ロボットアーム３３は、送風ファン１１の１つのブレード１１３を筒状部材３３１と押え部３３２で挟み込むように支持する。さらに、ロボットアーム３３は、押え部３３２に設けられた収納部に収納されたバランスウェイト１２をバランス測定器２０から通知された位置に装着する。
【００２７】
レーザセンサ３３３〜３３４は、それぞれレーザ光を照射するレーザダイオードと、レーザダイオードが照射したレーザ光が物体に反射した反射光を受光するフォトダイオードと、を備えている。
【００２８】
レーザセンサ３３３は、フォトダイオードによって受光された光の光量が閾値以上であるか否かを判定する比較器を有している。レーザセンサ３３３は、金属に反射したレーザ光と樹脂に反射したレーザ光を区別して認識することが可能となっている。
【００２９】
レーザセンサ３３４は、レーザ光を照射する発光素子と、このレーザ光が物体に反射した反射光を受光する受光素子を有している。レーザセンサ３３４は、送風ファン１１のプレート１１１へ向けてレーザ光を照射させ、このレーザ光が送風ファン１１に反射した反射光の光量に基づいてレーザセンサ３３４と送風ファン１１との距離を検出する。
【００３０】
本実施形態のバランスウェイト装着機３０は、レーザセンサ３３３の位置を移動させて送風ファン１１のボス部１１４に一体成型されたプレート１１１の位置とスリット１１２の位置を検出する。
【００３１】
図５に、バランスウェイト装着機３０のブロック図を示す。バランスウェイト装着機３０は、ロボットハンド３３０、バランスウェイト排出部３３２ａ、レーザセンサ３３３、３３４およびロボット制御部３３５を備えている。ロボット制御部３３５には、ファン装置１０が接続されている。
【００３２】
ロボット制御部３３５は、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されており、メモリに記憶されたプログラムに従って各所処理を実施する。ロボット制御部３３５は、ロボットハンド３３０を様々な方向に移動させるとともにロボットハンド３３０の位置座標を演算することが可能となっている。
【００３３】
バランスウェイト排出部３３２ａは、ロボット制御部３３５からの指示に応じて押え部３３２の収納部に収納されたバランスウェイト１２を押し出して送風ファン１１のブレード１１３に装着する装置である。
【００３４】
次に、バランスウェイト装着機３０による送風ファン１１へのバランスウェイト１２の装着工程について図６〜図９を用いて説明する。この工程は、バランス測定器２０が、ファン装置１０を動作させて、送風ファン１１の回転方向の位置と振動センサによって検出した振動パターンの関係から送風ファン１１に組み付けるバランスウェイトの位置を特定する工程に続いて実施される。
【００３５】
まず、バランスウェイト装着機３０のロボット制御部３３５は、Ｓ１００にて、バランス測定器２０から送風ファン１１に組み付けるバランスウェイト１２の装着位置を表すバランスウェイト情報を収集する。そして、バランスウェイト情報に基づいて送風ファン１１に組み付けるバランスウェイトの装着位置を特定する。
【００３６】
次に、ロボット制御部３３５は、Ｓ１０２にて、ファン装置１０の動作を停止させる。具体的には、ファン装置１０の送風ファン１１の駆動モータを停止させる。
【００３７】
次に、ロボット制御部３３５は、Ｓ１０４にて、送風ファン１１の回転中心の座標を特定する。具体的には、図７に示すようにプレート１１１を含む第１の直線に沿ってＸ軸方向にレーザセンサ３３３を移動させ、プレート１１１の外周と第１の直線の交差するＡ点とＢ点の座標を特定する。そして、Ａ点とＢ点の座標からＡ点とＢ点の中点Ｏｘの座標を特定する。
【００３８】
次に、図８に示すようにプレート１１１を含む第１の直線と直交する第２の直線に沿ってＹ軸方向にレーザセンサ３３３を移動させ、プレート１１１の外周と第２の直線の交差するＣ点とＤ点の座標を特定する。そして、Ｃ点とＤ点の座標からＣ点とＤ点の中点Ｏｙの座標を特定する。
【００３９】
そして、中点Ｏｘを含むＹ方向の線と中点Ｏｙを含むＸ方向の線の交点の座標を送風ファン１１の回転中心Ｏの座標として特定する。なお、送風ファン１１の回転中心Ｏの座標を特定する工程は、送風ファン１１が惰性で回転している間でも行うことができる。
【００４０】
次に、ロボット制御部３３５は、Ｓ１０６にて、送風ファン１１の停止を判定する。具体的には、送風ファン１１の回転中心Ｏから所定距離離れた位置で、かつ、スリット１１２が通過する位置にレーザセンサ３３３からレーザ光を照射させ、このレーザ光の反射光の光量に基づいて送風ファン１１が停止したか否かを判定する。
【００４１】
送風ファン１１が回転している場合には、レーザ光がスリット１１２に周期的に当たるため、レーザ光の反射光の光量は周期的に変化する。しかし、送風ファン１１が停止すると、レーザ光の反射光の光量は周期的に変化しなくなる。したがって、ロボット制御部３３５は、レーザ光の反射光の光量に所定時間以上、変化がない場合、送風ファン１１が停止したと判定する。
【００４２】
ロボット制御部３３５は、送風ファン１１が停止したことを判定すると、Ｓ１０８にて、送風ファン１１の回転方向の位置を特定する。具体的には、図９に示すように、送風ファン１１の回転中心Ｏから所定距離Ｒ離れた位置に向けてレーザ光を照射させ、このレーザ光を送風ファン１１の周方向に移動させる。このようにレーザ光を送風ファン１１の周方向に移動させた際のレーザ光の反射光の光量に基づいて送風ファン１１の回転方向の位置を特定するための基準位置となるスリット１１２の位置を特定する。さらに、このスリット１１２の位置に基づいて停止した送風ファン１１の回転方向の位置を検出する。
【００４３】
次に、ロボット制御部３３５は、Ｓ１１０にて、レーザセンサ３３４と送風ファン１１との距離を検出する。具体的には、レーザセンサ３３４から送風ファン１１のプレート１１１へ向けてレーザ光を照射させ、このレーザ０光が送風ファン１１に反射した反射光の光量に基づいてレーザセンサ３３４と送風ファン１１ととの距離を検出する。
【００４４】
次に、ロボット制御部３３５は、Ｓ１１２にて、送風ファン１１の回転方向の位置にしたがってロボットハンド３３０に配置された筒状部材３３１および押え部３３２を移動させて送風ファン１１を把持する。さらに、バランスウェイト１２を排出するバランスウェイト排出部３３２ａを、Ｓ１００にて特定されたバランスウェイト１２の装着位置に移動させる。
【００４５】
次に、ロボット制御部３３５は、Ｓ１１４にて、バランスウェイト排出部３３２ａからバランスウェイト１２を排出させて、Ｓ１００にて特定されたバランスウェイト１２の装着位置にバランスウェイト１２を装着する。バランスウェイト排出部３３２ａから排出されたバランスウェイト１２は、弾性変形して送風ファン１１のブレード１１３の所定位置に装着される。
【００４６】
なお、ロボット制御部３３５は、バランス測定器２０から通知された全てのブレード１１３の位置へのバランスウェイト１２の装着が完了するまでバランスウェイト１２の装着を繰り返し行う。
【００４７】
次に、ロボット制御部３３５は、Ｓ１１６にて、バランス測定器２０から通知された全ての位置にブレード１１３が装着されたかを確認する。具体的には、レーザセンサ３３３から送風ファン１１のバランスウェイト１２の組付け位置にレーザ光を照射させ、このレーザ光の反射光の光量に基づいてバランス測定器２０から通知された全ての位置にブレード１１３が装着されたか否かを判定する。そして、バランス測定器２０から通知された全ての位置にブレード１１３が装着されたと判定されると本工程を終了する。
【００４８】
以上、説明したように、本実施形態のファン装置１０の製造装置は、送風ファン１１に組み付けるバランスウェイト１２の装着位置を表すバランスウェイト情報に基づいて送風ファンに組み付けるバランスウェイトの装着位置を特定する装着位置特定部を備えている。
【００４９】
また、送風ファンの回転方向の位置を特定する回転位置特定部を備えている。また、送風ファン１１の回転方向の位置にしたがってバランスウェイト１２を排出するバランスウェイト排出部３３２ａを装着位置特定部により特定されたバランスウェイトの装着位置に移動させる移動部を備えている。
【００５０】
さらに、バランスウェイト排出部３３２ａからバランスウェイト１２を排出させて装着位置特定部により特定されたバランスウェイト１２の装着位置にバランスウェイト１２を装着するバランスウェイト装着部を備えている。
【００５１】
上記した構成によれば、送風ファン１１の回転方向の位置にしたがってバランスウェイト１２を排出するバランスウェイト排出部３３２ａが装着位置特定部により特定されたバランスウェイト１２の装着位置に移動する。
【００５２】
そして、バランスウェイト排出部３３２ａからバランスウェイト１２が排出されて装着位置特定部により特定されたバランスウェイトの装着位置にバランスウェイト１２が装着される。したがって、バランスウェイトの組み付け時間の短縮化を図るとともに組み付け作業の精度を向上することができる。
【００５３】
また、回転位置特定部は、ロボットハンド３３０に配置されたレーザセンサ３３３から送風ファン１１に向けて光を照射させ、該光が送風ファン１１に反射した反射光を受光することによって送風ファン１１の回転方向の位置を特定する。
【００５４】
したがって、例えば、カメラで撮影した画像に画像認識処理を施して送風ファン１１の回転方向の位置を特定する場合と比較して低コストで送風ファン１１の回転方向の位置を特定することができる。
【００５５】
また、送風ファン１１は、該送風ファン１１の回転中心を中心とする円形のプレート１１１と、プレート１１１より径方向外側に配置されたスリット１１２を有している。また、プレート１１１およびスリット１１２の反射率は、プレート１１１およびスリット１１２の周囲の領域と異なっている。
【００５６】
そして、回転位置特定部は、プレートを含む第１の直線に沿ってレーザセンサ３３３を移動させ、プレート１１１の外周と第１の直線の交差する２つの点を特定する。
【００５７】
さらに、プレート１１１を含む第１の直線と直交する第２の直線に沿ってレーザセンサ３３３を移動させ、プレート１１１の外周と第２の直線の交差する２つの点を特定する。
【００５８】
そして第１の直線の交差する２つの点と第２の直線の交差する２つの点の座標から送風ファン１１の回転中心Ｏの座標を特定する。さらに、送風ファン１１の回転中心Ｏを中心としてレーザセンサ３３３を周方向に移動させてスリット１１２の位置を検出することによって送風ファン１１の回転方向の位置を特定する。
【００５９】
このように、レーザセンサ３３３を移動させることにより、送風ファン１１の回転方向の位置を特定することができる。
【００６０】
また、本バランスウェイト装着機３０は、レーザセンサ３３３から送風ファン１１に向けて光を照射させた際の反射光を受光することによってバランスウェイト１２の装着位置にバランスウェイト１２が取り付けられているか否かを検査する検査部を備えている。
【００６１】
したがって、従来のように、作業者が定められた位置にバランスウェイトを取り付けたか確認するため、再度、バランス測定器を作動させて作動を確認する場合と比較して、確認に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００６２】
また、本バランスウェイト装着機３０は、レーザセンサ３３４と送風ファン１１との距離を検出する。そして、検出されたレーザセンサ３３４と送風ファン１１との距離を用いて筒状部材３３１および押え部３３２を移動させて送風ファン１１を把持するとともにバランスウェイト排出部３３２ａをバランスウェイトの装着位置に移動させる。したがって、筒状部材３３１、押え部３３２およびバランスウェイト排出部の位置決めを精度よく行うことができる。
【００６３】
また、上記したファン装置の製造装置を、ファン装置の製造方法として捉えることもできる。
【００６４】
（第２実施形態）
第２実施形態に係るファン装置の製造装置について図１０〜図１３を用いて説明する。本実施形態のバランスウェイト排出部３３２ａは、図１０に示すように、バランスウェイト１２を収納する収納部３５、プッシャ３６および把持プランジャ３７を有している。
【００６５】
収納部３５は、軸線ＣＬ方向に延びる筒状を成している。収納部３５の内部には、該収納部３５の軸線ＣＬ方向の一端側から他端側に凹むとともに収納部３５の軸線ＣＬ方向の一端側から送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位が挿入される凹部３５１が形成されている。
【００６６】
凹部３５１は、収納部３５の軸線ＣＬ方向と直交する底面部３５１１と、収納部３５の軸線ＣＬ方向と平行な側面部３５１２と、を有している。
【００６７】
また、収納部３５は、該収納部３５の軸線ＣＬ方向の一端側から凹部３５１に向かって縮径するテーパ部３５１３を有している。
【００６８】
把持プランジャ３７は、収納部３５の軸線ＣＬ方向と直交する方向に移動可能に配置され、凹部３５１に配置されたバランスウェイト１２を両側から把持する。
【００６９】
プッシャ３６は、テーパ部３５１３によって凹部３５１に案内された送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位に、収納部３５に収納されたバランスウェイト１２を押し付けて装着する。なお、テーパ部３５１３は、送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位を凹部３５１へと案内するガイド部として機能する。
【００７０】
テーパ部３５１３により送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位の位置ずれが吸収され、送風ファン１１におけるバランスウェイト１２の装着位置により精度よくバランスウェイト１２を組み付けることが可能となっている。
【００７１】
プッシャ３６は、ロボット制御部３３５からの指示に応じて収納部３５の内部に配置されたバランスウェイト１２を収納部３５の軸線ＣＬ方向の一端側に押し出し、収納部３５の凹部３５１に挿入された送風ファン１１に装着させる。
【００７２】
ところで、ロボットハンド３３０に配置された筒状部材３３１および押え部３３２により送風ファン１１が把持される際に、図１１に示すように、送風ファン１１の位置にばらつきが生じる。また、送風ファン１１に荷重が加わると、図１２に示すように送風ファン１１が変形する。
【００７３】
このような場合、バランスウェイト１２の組み付け位置精度が低下して振動や音の抑制効果が低減してしまう。
【００７４】
本実施形態のファン装置の製造装置は、このようなバランスウェイト１２の組み付け位置精度が低下するのを抑制する。
【００７５】
次に、本実施形態におけるバランスウェイト装着機３０による送風ファン１１へのバランスウェイト１２の装着工程について説明する。なお、送風ファン１１へのバランスウェイト１２の装着工程のフローは図６と同じである。
【００７６】
本実施形態のロボット制御部３３５は、Ｓ１１４にて、バランスウェイト排出部３３２ａからバランスウェイト１２を排出させて、Ｓ１００にて特定されたバランスウェイト１２の装着位置にバランスウェイト１２を装着する。
【００７７】
この際、まず、図１３（ａ）に示すように、送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位と、バランスウェイト排出部３３２ａの収納部３５に形成された凹部３５１が対向するように、バランスウェイト排出部３３２ａが配置される。
【００７８】
次に、ロボット制御部３３５は、レーザセンサ３３４ンいより検出されたレーザセンサ３３４は、送風ファン１１との距離に基づいて、バランスウェイト排出部３３２ａを送風ファン１１側に移動させた後、バランスウェイト排出部３３２ａの移動を停止させる。この際、バランスウェイト１２は、プッシャ３６および把持プランジャ３７によって把持されている。
【００７９】
次に、ロボット制御部３３５は、図１３（ｂ）に示すように、バランスウェイト排出部３３２ａを送風ファン１１側に移動させる。この際、テーパ部３５１３により、送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位が凹部３５１へと案内される。
【００８０】
そして、バランスウェイト排出部３３２ａの収納部３５に形成された凹部３５１に送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位が当接する。これにより、送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位の位置ずれが吸収される。
【００８１】
次に、ロボット制御部３３５は、図１３（ｃ）に示すように、２つの把持プランジャ３７を離れる方向に移動させるとともにプッシャ３６を収納部３５の軸線ＣＬ方向の一端側に移動させ、バランスウェイト１２を送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位に押し出す。これにより、バランスウェイト１２が弾性変形して送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位に組み付けられる。
【００８２】
このように、送風ファン１１におけるバランスウェイト１２の装着位置により精度よくバランスウェイト１２を組み付けることができる。
【００８３】
以上、説明したように、本実施形態のバランスウェイト排出部３３２ａは、軸線ＣＬ方向に延びる筒状の収納部３５と、収納部３５に収納されたバランスウェイト１２を送風ファン１１に装着するプッシャ３６と、を有している。
【００８４】
また、収納部３５の内部には、該収納部３５の軸線ＣＬ方向の一端側から他端側に凹むとともに収納部３５の軸線ＣＬ方向の一端側から送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位が挿入される凹部３５１が形成されている。
【００８５】
また、収納部３５は、収納部３５の軸線ＣＬ方向の一端側から凹部３５１に向かって縮径するテーパ部３５１３を有している。
【００８６】
そして、プッシャ３６は、テーパ部３５１３によって凹部３５１に案内された送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位に収納部３５に収納されたバランスウェイト１２を押し付けて装着する。
【００８７】
したがって、テーパ部３５１３により、送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位の位置ずれが吸収され、送風ファン１１におけるバランスウェイト１２の装着位置により精度よくバランスウェイト１２を組み付けることができる。
【００８８】
（第３実施形態）
第３実施形態に係るファン装置の製造装置について図１４〜図１６を用いて説明する。図１４は、本実施形態のバランスウェイト装着機のブロック図である。図に示すように、本実施形態に係るファン装置の製造装置は、上記第１実施形態の装置と比較して、さらにロボットハンド３４０を備えており、レーザセンサ３３４は備えられていない。なお、ロボットハンド３３０は第１ロボットハンドに相当し、ロボットハンド３４０は第２ロボットハンドに相当する。
【００８９】
ロボットハンド３４０の基本構成はロボットハンド３３０と同じである。ロボット制御部３３５は、ロボットハンド３４０を様々な方向に移動させるとともにロボットハンド３４０の位置座標を演算することが可能となっている。また、ロボットハンド３４０は、図１６に示すように、ブレード１１３を掴むチャック３４０１、３４０２を有している。
【００９０】
本実施形態のファン装置のロボット制御部３３５は、ロボットハンド３４０のチャック３４０１、３４０２を制御してブレード１１３を掴んだり離したりすることが可能となっている。
【００９１】
次に、本実施形態におけるバランスウェイト装着機３０による送風ファン１１へのバランスウェイト１２の装着工程について図１５を用いて説明する。本実施形態では、図６におけるＳ１１０の工程が省略されている。また、Ｓ１１２の後に、Ｓ１１３の工程が設けられている。
【００９２】
本ロボット制御部３３５は、Ｓ１０８にて、送風ファン１１の回転方向の位置を特定すると、Ｓ１１２にて送風ファン１１の回転方向の位置にしたがってロボットハンド３３０に配置された筒状部材３３１および押え部３３２を移動させて送風ファン１１を把持する。さらに、バランスウェイト１２を排出するバランスウェイト排出部３３２ａを、Ｓ１００にて特定されたバランスウェイト１２の装着位置に移動させる。
【００９３】
次に、ロボット制御部３３５は、Ｓ１１３にて、ロボットハンド３４０のチャック３４０１、３４０２を制御してブレード１１３を掴ませる。これにより、送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位の位置ずれが吸収される。また、送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位に荷重が加えられても変形しない。
【００９４】
次に、ロボット制御部３３５は、Ｓ１１４にて、バランスウェイト排出部３３２ａからバランスウェイト１２を排出させて、Ｓ１００にて特定されたバランスウェイト１２の装着位置にバランスウェイト１２を装着する。バランスウェイト排出部３３２ａから排出されたバランスウェイト１２は、弾性変形して送風ファン１１のブレード１１３の所定位置に装着される。
【００９５】
以上、説明したように、本実施形態のファン装置の製造装置は、装着位置特定部により特定されたバランスウェイト１２の装着位置の周囲を把持する第２ロボットハンド３４０を備えている。
【００９６】
また、バランスウェイト装着部は、第２ロボットハンド３４０によりバランスウェイト１２の装着位置の周囲が把持された状態で、バランスウェイト１２の装着位置にバランスウェイト１２を装着する。
【００９７】
したがって、送風ファン１１におけるバランスウェイト１２が組付けられる部位の位置ずれが吸収され、送風ファン１１におけるバランスウェイト１２の装着位置により精度よくバランスウェイト１２を組み付けることができる。
【００９８】
また、ロボット制御部３３５が、ロボットハンド３４０のチャック３４０１、３４０２を制御してブレード１１３を掴ませる。このため、送風ファン１１との距離を検出するレーザセンサ３３４を不要とすることもできる。
【００９９】
（他の実施形態）
（１）上記実施形態では、Ｓ１０４、Ｓ１０８にて、レーザセンサ３３３を用いて送風ファン１１の回転方向の位置を検出するようにしたが、レーザセンサ３３３を用いることなく、送風ファン１１の回転方向の位置を検出するようにしてもよい。
【０１００】
（２）上記実施形態では、クリップ状のバランスウェイト１２を送風ファン１１のブレード１１３に装着する例を示したが、バランスウェイト１２の形状はクリップ状以外の形状とすることもできる。
【０１０１】
（３）上記実施形態では、レーザセンサ３３３〜３３４を別々に設けるようにしたが、１つにレーザセンサにより構成することもできる。
【０１０２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【０１０３】
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、ファン装置の製造装置は、バランスウェイト情報に基づいて送風ファンに組み付けるバランスウェイトの装着位置を特定する装着位置特定部を備えている。また、送風ファンの回転方向の位置を特定する回転位置特定部を備えている。
【０１０４】
また、回転位置特定部により特定された送風ファンの回転方向の位置にしたがって把持部を移動させて送風ファンを把持するとともにバランスウェイト排出部をバランスウェイトの装着位置に移動させる移動部を備えている。
【０１０５】
さらに、バランスウェイト排出部からバランスウェイトを排出させて装着位置特定部により特定されたバランスウェイトの装着位置にバランスウェイトを装着するバランスウェイト装着部を備えている。
【０１０６】
また、第２の観点によれば、回転位置特定部は、ロボットハンドに配置された光センサから送風ファンに向けて光を照射させ、該光が送風ファンに反射した反射光を受光することによって送風ファンの回転方向の位置を特定する。
【０１０７】
したがって、例えば、カメラで撮影した画像に画像認識処理を施して送風ファンの回転方向の位置を特定する場合と比較して低コストで送風ファン１１の回転方向の位置を特定することができる。
【０１０８】
また、第３の観点によれば、送風ファンは、該送風ファンの回転中心を中心とする円形のプレートと、プレートより径方向外側に配置された識別部を有している。また、プレートおよび識別部の反射率は、プレートおよび識別部の周囲の領域と異なっている。
【０１０９】
そして、回転位置特定部は、プレートを含む第１の直線に沿って光センサを移動させ、プレートの外周と第１の直線の交差する２つの点を特定する。また、プレートを含む第１の直線と直交する第２の直線に沿って光センサを移動させ、プレートの外周と第２の直線の交差する２つの点を特定する。そして、第１の直線の交差する２つの点と第２の直線の交差する２つの点の座標から送風ファンの回転中心を特定する。さらに、送風ファンの回転中心を中心として光センサを周方向に移動させて識別部の位置を検出することによって送風ファンの回転方向の位置を特定する。
【０１１０】
このように、光センサを移動させることにより、送風ファンの回転方向の位置を特定することができる。
【０１１１】
また、第４の観点によれば、ファン装置の製造装置は、光センサから送風ファンに向けて光を照射させた際の反射光を受光することによってバランスウェイトの装着位置にバランスウェイトが取り付けられているか否かを検査する検査部を備えている。
【０１１２】
したがって、従来のように、作業者が定められた位置にバランスウェイトを取り付けたか確認するため、再度、バランス測定器を作動させて作動を確認する場合と比較して、確認に要する時間を大幅に短縮することができる。
【０１１３】
また、第５の観点によれば、ファン装置の製造装置は、光センサと送風ファンとの距離を検出する距離検出部を備えている。そして、移動部は、距離検出部により検出された光センサと送風ファンとの距離を用いて把持部を移動させて送風ファンを把持するとともにバランスウェイト排出部をバランスウェイトの装着位置に移動させる。したがって、把持部とバランスウェイト排出部の位置決めを精度よく行うことができる。
【０１１４】
また、第６の観点によれば、バランスウェイト排出部は、軸線方向に延びる筒状の収納部と、収納部に収納されたバランスウェイトを送風ファンに装着するプッシャと、を有している。また、収納部には、該収納部の軸線方向の一端側から他端側に凹むとともに収納部の軸線方向の一端側から送風ファンにおけるバランスウェイトが組付けられる部位が挿入される凹部が形成されている。また、収納部は、収納部の軸線方向の一端側から凹部に向かって縮径するテーパ部を有している。そして、プッシャは、テーパ部によって凹部に案内された送風ファンにおけるバランスウェイトが組付けられる部位に収納部に収納されたバランスウェイトを押し付けて装着する。
【０１１５】
このように、収納部は、収納部の軸線方向の一端側から凹部に向かって縮径するテーパ部を有している。そして、プッシャは、テーパ部によって凹部に案内された送風ファンにおけるバランスウェイトが組付けられる部位に収納部に収納されたバランスウェイトを押し付けて装着する。
【０１１６】
したがって、送風ファンにおけるバランスウェイトが組付けられる部位の位置ずれが吸収され、バランスウェイトの組付け位置の精度を向上することができ、振動や音の発生を抑止することができる。
【０１１７】
また、第７の観点によれば、ロボットハンドは、第１ロボットハンドであり、装着位置特定部により特定されたバランスウェイトの装着位置の周囲を把持する第２ロボットハンドを備えている。そして、バランスウェイト装着部は、第２ロボットハンドによりバランスウェイトの装着位置の周囲が把持された状態で、バランスウェイトの装着位置にバランスウェイトを装着する。
【０１１８】
したがって、送風ファンにおけるバランスウェイトが組付けられる部位の位置ずれが吸収され、送風ファンにおけるバランスウェイトの装着位置により精度よくバランスウェイトを組み付けることができる。
【０１１９】
また、第２ロボットハンドがバランスウェイトの装着位置の周囲を把持するため、送風ファンとの距離を検出するレーザセンサを不要とすることもできる。
【０１２０】
上記各実施形態の一部または全部で示された第８の観点によれば、ファン装置の製造方法であって、バランスウェイト情報に基づいて送風ファンに組み付けるバランスウェイトの装着位置を特定することを含んでいる。また、送風ファンの回転方向の位置を特定することを含んでいる。
【０１２１】
また、送風ファンの回転方向の位置にしたがってロボットハンドに配置された把持部を移動させて送風ファンを把持するとともに、バランスウェイト排出部をバランスウェイトの装着位置に移動させることを含んでいる。
【０１２２】
また、バランスウェイト排出部からバランスウェイトを排出させてバランスウェイトの装着位置にバランスウェイトを装着することを含んでいる。
【０１２３】
なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、Ｓ１００の処理が装着位置特定部に相当し、Ｓ１０４、Ｓ１０８の処理が回転位置特定部に相当し、筒状部材３３１および押え部３３２が把持部に相当する。また、Ｓ１１２の処理が移動部に相当し、Ｓ１１４の処理がバランスウェイト装着部に相当し、レーザセンサ３３３〜３３４が光センサに相当し、スリット１１２が識別部に相当し、Ｓ１０６の処理が距離検出部に相当する。
【符号の説明】
【０１２４】
１０  ファン装置
１１  送風ファン
１２  バランスウェイト
２０  バランス測定器
３０  バランスウェイト装着機
３３  ロボットアーム
１１１  プレート
１１２  スリット
１１３  ブレード
１１４  ボス部
３３０  ロボットハンド
３３１  筒状部材
３３２  押え部
３３３  レーザセンサ
３３５  ロボット制御部  
【図１】
2020192668.tif 000003
【図２】
2020192668.tif 000004
【図３】
2020192668.tif 000005
【図４】
2020192668.tif 000006
【図５】
2020192668.tif 000007
【図６】
2020192668.tif 000008
【図７】
2020192668.tif 000009
【図８】
2020192668.tif 000010
【図９】
2020192668.tif 000011
【図１０】
2020192668.tif 000012
【図１１】
2020192668.tif 000013
【図１２】
2020192668.tif 000014
【図１３】
2020192668.tif 000015
【図１４】
2020192668.tif 000016
【図１５】
2020192668.tif 000017
【図１６】
2020192668.tif 000018