(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
口径の異なる複数の段付き孔を有するワークの搬送路と、前記ワークの搬送路に隣接して設けられた部品供給ステーションへ前記ワークの各段付き孔に嵌合される多種類の部品を供給する部品供給機構と、前記部品供給ステーションに供給された多種類の部品を選択的に取り出し、前記取り出した部品を前記ワークの搬送路上における嵌合ステーションに搬送されたワークの嵌合するべき段付き孔に嵌合する複数のハンドを具備したロボットを備え、前記ロボットにおける複数のハンドのうちの３個のハンドを正三角形の三つの頂点に配置して、各々の間隔を部品載置用トレイに載置した部品の間隔に合致させ、これらの複数のハンドのうちの少なくとも一つのハンドには、前記取り出した部品とワークの当該部品を嵌合するべき段付き孔との間に生じる力およびモーメントを検出する力覚センサと、前記力覚センサで検出された力およびモーメントの値からファジー制御で演算して見付け出した段付き孔に対して前記演算して得られた部品の倒れ角度を補正するべく作動して部品を嵌合するコンプライアンスを設けたことを特徴とする嵌め合い装置。
【請求項２】
部品供給機構は、互いに大きさの異なる複数種類の部品載置用トレイを種類別に別けて配置すると共に、前記種類別に別けて配置した部品載置用トレイをトレイ供給ステーションから部品供給ステーションへ選択的に移動させるトレイ駆動手段を備えている請求項１に記載の嵌め合い装置。
【請求項３】
複数種類の部品載置用トレイはトレイ供給ステーションにおいて上下方向に配置され、トレイ駆動手段は、最上部の部品載置用トレイを選択してトレイ供給ステーションから部品供給ステーションへ移動させると共に、前記最上部の部品載置用トレイの下方に位置する部品載置用トレイをトレイ供給ステーションから部品供給ステーションの下方へ選択的に移動させる水平方向駆動部と、前記最上部の部品載置用トレイの下方に位置する部品載置用トレイを部品供給ステーションの下方と当該部品供給ステーションとの間で昇降させる鉛直方向駆動部を具備している請求項２に記載の嵌め合い装置。
【請求項４】
部品供給機構は、部品載置用トレイの返却手段を備えている
請求項２または３に記載の嵌め合い装置。
【請求項５】
部品供給機構は、部品供給ステーションに隣接する待機ステーションを備えている請求項２ないし４のいずれかに記載の嵌め合い装置。
【請求項６】
部品供給機構は、各ステーションにトレイ有無検出センサを設けている請求項２ないし５のいずれかに記載の嵌め合い装置。
【請求項７】
力覚センサは６軸力覚センサである請求項１ないし６のいずれかに記載の嵌め合い装置。
【請求項８】
ワークの搬送路上における嵌合ステーションに隣接する位置においてワークの段付き孔に嵌合された部品の抜け止め部材を組付ける抜け止め部材組付け機構を備えている請求項１ないし７のいずれかに記載の嵌め合い装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両用自動変速機の油圧制御装置に用いられるコントロールバルブの組立てラインにおいて、アッパーボディーやロアーボディーの複数箇所に設けられた段付き孔にスプリング，スプール，プラグなどのバルブ構成品を嵌合するのに利用される嵌め合い装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記した車両用自動変速機の油圧制御装置に用いられるコントロールバルブは、バルブボディー（アッパーボディーおよびロアーボディー）内で種類のことなる複数のバルブを各々作動させることにより、油路を遮断連通するものとなっており、各種バルブは、バルブボディー（図１９のアッパーボディー参照）の複数箇所に配設された様々な径の段付き孔に対して各々に対応するスプリング，スプール，プラグなどのバルブ構成品をそれぞれ嵌合して構成される。
【０００３】
従来において、バルブボディーの段付き孔に対してバルブを組付ける場合には、例えば、段付き孔にスプリング，スプール，プラグを順次嵌合した後、リテーナを径方向から挿入してプラグを止めるようにしており、この際、段付き孔とスプールなどのバルブ構成品との間には高い嵌め合い精度が要求されるため、段付き孔に対するスプリング，スプール，プラグの嵌合作業、とくに、棒状をなすスプールの嵌合作業は勘やこつに頼る手作業により行われている。
【０００４】
一方、上記スプールの嵌合作業における自動化に関しては、径の異なる段付き孔の各々に対応する嵌合ステーションを設け、嵌合ステーションの各々において振動を利用して段付き孔にスプールをそれぞれ自動的に嵌合したり、段付き孔に形成された面取り部分とスプールとの接触力を検知して、スプールが最適な嵌合姿勢となるように複数のアクチュエータを作動させて段付き孔にスプールをそれぞれ自動的に嵌合したりする技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来において、振動を利用してスプールの嵌合作業を自動化しようとすると、段付き孔の種類の数だけ嵌合ステーションを必要とすることから、段付き孔の種類が多数ある場合には、設備費が激増して収益性が悪化してしまうという問題を有していた。
【０００６】
また、複数のアクチュエータを作動させてスプールの嵌合作業を自動化しようとすると、段付き孔に面取り部分がない場合にこの技術が適用できないのはいうまでもなく、複数のアクチュエータを用いる関係上、制御が複雑になってしまうと共に、スプールや段付き孔に傷を生じさせてしまう可能性があるという問題があり、これらの問題を解決することが従来の課題であった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、省人化を図れるのは勿論のこと、多くのスペースを必要とすることなく、多種類の部品を短時間のうちに嵌合することができ、その結果、省スペース化および設備費の低減化を実現できると共に、部品に傷を付けることなく嵌合することが可能である嵌め合い装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係わる嵌め合い装置は、口径の異なる複数の段付き孔を有するワークの搬送路と、前記ワークの搬送路に隣接して設けられた部品供給ステーションへ前記ワークの各段付き孔に嵌合される多種類の部品を供給する部品供給機構と、前記部品供給ステーションに供給された多種類の部品を選択的に取り出し、前記取り出した部品を前記ワークの搬送路上における嵌合ステーションに搬送されたワークの嵌合するべき段付き孔に嵌合する複数のハンドを具備したロボットを備え、前記ロボットにおける複数のハンドのうちの３個のハンドを正三角形の三つの頂点に配置して、各々の間隔を部品載置用トレイに載置した部品の間隔に合致させ、これらの複数のハンドのうちの少なくとも一つのハンドには、前記取り出した部品とワークの当該部品を嵌合するべき段付き孔との間に生じる力およびモーメントを検出する力覚センサと、前記力覚センサで検出された力およびモーメントの値からファジー制御で演算して見付け出した段付き孔に対して前記演算して得られた部品の倒れ角度を補正するべく作動して部品を嵌合するコンプライアンスを設けた構成としたことを特徴としており、この嵌め合い装置の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００９】
本発明の請求項２に係わる嵌め合い装置において、部品供給機構は、互いに大きさの異なる複数種類の部品載置用トレイを種類別に別けて配置すると共に、前記種類別に別けて配置した部品載置用トレイをトレイ供給ステーションから部品供給ステーションへ選択的に移動させるトレイ駆動手段を備えている構成とし、本発明の請求項３に係わる嵌め合い装置において、複数種類の部品載置用トレイはトレイ供給ステーションにおいて上下方向に配置され、トレイ駆動手段は、最上部の部品載置用トレイを選択してトレイ供給ステーションから部品供給ステーションへ移動させると共に、前記最上部の部品載置用トレイの下方に位置する部品載置用トレイをトレイ供給ステーションから部品供給ステーションの下方へ選択的に移動させる水平方向駆動部と、前記最上部の部品載置用トレイの下方に位置する部品載置用トレイを部品供給ステーションの下方と当該部品供給ステーションとの間で昇降させる鉛直方向駆動部を具備している構成とし、本発明の請求項４に係わる嵌め合い装置において、部品供給機構は、部品載置用トレイの返却手段を備えている構成とし、本発明の請求項５に係わる嵌め合い装置において、部品供給機構は、部品供給ステーションに隣接する待機ステーションを備えている構成とし、本発明の請求項６に係わる嵌め合い装置において、部品供給機構は、各ステーションにトレイ有無検出センサを設けている構成としている。
【００１１】
本発明の請求項７に係わる嵌め合い装置において、力覚センサは６軸力覚センサである構成としている。
【００１２】
本発明の請求項８に係わる嵌め合い装置は、ワークの搬送路上における嵌合ステーションに隣接する位置においてワークの段付き孔に嵌合された部品の抜け止め部材を組付ける抜け止め部材組付け機構を備えている構成としている。
【００１３】
【発明の作用】
本発明の請求項１に係わる嵌め合い装置では、口径の異なる複数の段付き孔を有するワークが搬送路上における嵌合ステーションに搬送されると、ロボットの複数のハンドのうちの一つのハンドが部品供給機構から部品供給ステーションに供給された多種類の部品を選択的に取り出し、この取り出した部品をワークの嵌合するべき段付き孔に嵌合する。
【００１４】
この際、棒状の部品を段付き孔に嵌合する場合には、ロボットの複数のハンドのうちの力覚センサおよびコンプライアンスが設けてあるハンドを用いると、力覚センサが取り出した部品と段付き孔との間に生じる力およびモーメントを検出し、この力覚センサで検出された力およびモーメントの値からファジー制御により演算して見付け出した段付き孔に対して、同じくファジー制御により演算して得られた部品の倒れ角度を補正するべくコンプライアンスが作動して、部品の円滑かつ迅速な嵌合がなされることとなる。
【００１５】
つまり、ワークに対する多種類の部品、とくに、棒状の部品の段付き孔への自動嵌合が、多くのスペースを必要とすることなく、そして、ワークや部品に傷を付けることなく短時間のうちになされることとなり、その結果、省人化が図られるだけでなく、省スペース化および設備費の低減化が図られることとなる。加えて、本発明の請求項１に係わる嵌め合い装置では、複数のハンドのうちの３個のハンドを正三角形の三つの頂点に配置して、各々の間隔を部品載置用トレイに載置した部品の間隔に合致させるようにしているので、複数のハンドによる部品載置用トレイに載置した２個の部品の同時取り出しがなされることとなる。
【００１６】
本発明の請求項２に係わる嵌め合い装置では、上記した構成としていることから、多種類の部品の供給が滞りなく行われることとなり、本発明の請求項３に係わる嵌め合い装置において、部品供給ステーションはワークの搬送路に隣接する部位に定位置化される、すなわち、嵌合ステーションがワークの搬送路上において定位置化されることとなり、本発明の請求項４に係わる嵌め合い装置において、部品載置用トレイの返却が円滑に行われることとなり、本発明の請求項５に係わる嵌め合い装置において、部品載置用トレイに部品が端数残留している場合、この部品載置用トレイは、待機ステーションにとどまることとなり、本発明の請求項６に係わる嵌め合い装置では、部品載置用トレイの各ステーション間における移動が間違いなく円滑に行われることとなる。
【００１８】
本発明の請求項７に係わる嵌め合い装置では、ワークや部品の傷付きがより確実に阻止されることとなる。
【００１９】
本発明の請求項８に係わる嵌め合い装置では、例えば、車両用自動変速機の油圧制御装置に用いられるコントロールバルブにおけるバルブボディーの段付き孔に対してバルブを組付ける場合、段付き孔に嵌合したスプリング，スプール，プラグの抜け止め部材としてのリテーナが自動的に組付けられることとなる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜図２０は本発明に係わる嵌め合い装置の一実施例を示しており、この実施例では、本発明に係わる嵌め合い装置を車両用自動変速機の油圧制御装置に用いられるコントロールバルブの組立てラインに採用した場合を示す。
【００２２】
図１〜図４に示すように、この嵌め合い装置１は、床面Ｆに設置した本体フレーム２を備えており、この本体フレーム２には、その正面側（図１下側）に形成されたテーブル部２ａ上に左右方向に設けられてコントロールバルブを構成するワークとしてのバルブボディーＢ（アッパーボディーあるいはロアーボディー、図示例ではアッパーボディーＵＢ）を搬送するコンベア３と、このコンベア３に隣接して設けられた部品供給ステーションＳＴ４へバルブボディーＢにおける口径の異なる複数の段付き孔に嵌合される多種類の部品を供給する部品供給機構１０と、部品供給ステーションＳＴ４に供給された多種類の部品を選択的に取り出してコンベア３上における嵌合ステーションＳＴ５に搬送されたバルブボディーＢの段付き孔に嵌合する複数のハンドＨを具備したロボット３０が設けてあって、バルブボディーＢは、ワークベースＷＢにセットされてコンベア３の図１左側から搬入され、嵌合ステーションＳＴ５に搬送されるようになっており、一方、多種類の部品は、後述する小形，中形，大形の互いに大きさの異なる３種類の部品載置用トレイにそれぞれ載せられて部品供給ステーションＳＴ４に搬送されるようになっている。
【００２３】
部品供給機構１０は、図５〜図７にも示すように、長尺状をなしかつコンベア３と直交する方向に配置される部品供給ベース１１と、部品載置用大形トレイＴＬをこの部品供給ベース１１の図５右側に設定したトレイ供給ステーションＳＴ１から図５左側に設定した部品供給ステーションＳＴ４へ移動させるトレイ駆動手段２０を備えている。
【００２４】
トレイ駆動手段２０は、部品供給ベース１１の上面でかつ長手方向に設けたボールねじ２１と、このボールねじ２１と噛合って自ら発生する動力によりボールねじ２１上を移動するモータ２２と、このモータ２２に連結されてボールねじ２１に沿って配設したレール２３にガイドされてトレイ供給ステーションＳＴ１と部品供給ステーションＳＴ４との間で往復移動するスライダ２４と、このスライダ２４に設けられてトレイ供給ステーションＳＴ１で供給される部品載置用大形トレイＴＬを把持解放する大形トレイ用チャック２５を具備した水平方向駆動部２０Ａを備えており、この場合、スライダ２４における大形トレイ用チャック２５の下方には、中形トレイ用チャック２６および小形トレイ用チャック２７が間隔をおいて設けてある。
【００２５】
これらの中形トレイ用チャック２６および小形トレイ用チャック２７は、部品供給ベース１１の上方でかつ長手方向にそれぞれ配設された上下２段の中形トレイ用受け台１２および小形トレイ用受け台１３に対して供給される部品載置用中形トレイＴＭおよび部品載置用小形トレイＴＳをそれぞれ把持解放するものとなっており、この水平方向駆動部２０Ａにおいて、最上部に供給される部品載置用大形トレイＴＬを選択した場合には、トレイ供給ステーションＳＴ１で部品載置用大形トレイＴＬを大形トレイ用チャック２５が把持して部品供給ステーションＳＴ４へ直接移動させ、一方、部品載置用中形トレイＴＭ（あるいは部品載置用小形トレイＴＳ）を選択した場合には、トレイ供給ステーションＳＴ１において中形トレイ用チャック２６（あるいは小形トレイ用チャック２７）が部品載置用中形トレイＴＭ（あるいは部品載置用小形トレイＴＳ）を把持して部品供給ステーションＳＴ４の下方へ移動させるようにしている。
【００２６】
そして、トレイ駆動手段２０は、部品供給ベース１１の部品供給ステーションＳＴ４側端部に鉛直方向駆動部としてのリフタ２０Ｂを備えており、このリフタ２０Ｂは、水平方向駆動部２０Ａによって部品供給ステーションＳＴ４の下方へ搬送された部品載置用中形トレイＴＭ（あるいは部品載置用小形トレイＴＳ）を部品供給ステーションＳＴ４まで上昇させるようにしている。
【００２７】
また、部品供給機構１０は、部品供給ステーションＳＴ４に搬送された部品載置用トレイＴ（ＴＬ，ＴＭ，ＴＳ）の位置決めおよび固定を行なうトレイクランプ１４と、トレイ供給ステーションＳＴ１に隣接して設定された空トレイ排出ステーションＳＴ２におけるトレイ用受け台１２，１３の下方に設けられて水平方向駆動部２０Ａのスライダ２４により搬送された空の部品載置用トレイＴ（ＴＬ，ＴＭ，ＴＳ）を持上げる排出用リフタ（返却手段）１５と、排出用リフタ１５により持上げられた空の部品載置用トレイＴ（ＴＬ，ＴＭ，ＴＳ）を自動排出する排出コンベア（返却手段）１６を備えており、図５に仮想線で示すように、空トレイ排出ステーションＳＴ２および部品供給ステーションＳＴ４の間に設定された待機ステーションＳＴ３を含めた各ステーションＳＴ１〜ＳＴ４および排出コンベア１６には、トレイ有無検出センサＰＨ１〜ＰＨ１４が各々設けてある。
【００２８】
ロボット３０は、いわゆる３軸直交ロボットであり、図１〜図４に示すように、本体フレーム２の背面側（図１上側）に形成されたロボットベース２ｂの前後方向の対向梁２ｃ，２ｄに沿うＹ軸レール３１，３２と、Ｙ軸レール３１，３２上を走行するＸ軸レール３３と、Ｘ軸レール３３上を走行するスライダ３４と、スライダ３４に上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能でかつ±１８０゜回動可能に取り付けた多軸ヘッド３５を具備している。
【００２９】
多軸ヘッド３５は、図８〜図１１に示すように、この実施例において、ヘッド本体３５ａに４個のハンドＨ１〜Ｈ４を保持してなっており、これらのハンドＨ１〜Ｈ４には、部品供給ステーションＳＴ４に供給される複数種類の部品に対応する互いに種類の異なるチャックＣ１〜Ｃ４が装着してある。
【００３０】
そして、図１９に示すアッパーボディーＵＢ（バルブボディーＢ）の図示左側に位置する径の異なる４種類の段付き孔ｈ１〜ｈ４の各々に対して部品を嵌合する際には、ハンドＨ１が段付き孔ｈ１，ｈ３，ｈ４用の各スプールＳ１，Ｓ３，Ｓ４および段付き孔ｈ２用のピストンＰを把持し、ハンドＨ２が段付き孔ｈ２用のスプリングＳｐ２を把持し、ハンドＨ３が段付き孔ｈ１，ｈ３用の各スプリングＳｐ１，Ｓｐ３および段付き孔ｈ３用のプラグＰｌ３を把持し、Ｈ４が段付き孔ｈ２用のプラグＰｌ２を把持するようになっている。
【００３１】
この場合、４個のハンドＨ１〜Ｈ４のうちの図８右側の最も大きいハンドＨ１は、図１０にも示すように、ヘッド本体３５ａに対して上下方向に移動可能に取り付けられており、部品供給ステーションＳＴ４に供給される段付き孔ｈ１，ｈ３，ｈ４用の各スプールＳ１，Ｓ３，Ｓ４および段付き孔ｈ２用のピストンＰの多数の部品から選択的に取り出した部品、例えば、スプールＳ３とアッパーボディーＵＢの段付き孔ｈ３との間に生じる力およびモーメントを検出する６軸力覚センサ３６と、ばね機構３７ａを具備してこの６軸力覚センサ３６で検出された力およびモーメントの値からファジー制御により演算して見付け出された段付き孔ｈ３に対して、同じくファジー制御で演算して得られたスプールＳ３の倒れ角度を補正するべく作動してスプールＳ３を嵌合するコンプライアンス３７を備えている。
【００３２】
また、４個のハンドＨ１〜Ｈ４のうちの図８左側下部のハンドＨ３は、ヘッド本体３５ａに対して左右方向に移動可能に取り付けられており、このハンドＨ３を図８に実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に移動させて、３個のハンドＨ１〜Ｈ３を図８に一点鎖線で示す正三角形の三つの頂点に配置することができるようになっている。
【００３３】
この実施例において、部品載置用大形トレイＴＬおよび部品載置用中形トレイＴＭには、図１２および図１３に示すように、使用頻度の高いハンドＨに把持される部品から順に種類毎に区分けして搭載するようにしており、３個のハンドＨ１〜Ｈ３の各々の間隔Ｌを隣り合う区分の対応する部位にそれぞれ位置する部品の間隔ｌに合致させることにより、多軸ヘッド３５を回動させてハンドＨ１，Ｈ２，ハンドＨ１，Ｈ３およびハンドＨ２，Ｈ３のうちのいずれかの組み合わせを選択して、部品載置用大形トレイＴＬ（あるいは部品載置用中形トレイＴＭ）内の部品を２個同時に把持することができるようにしてある。なお、図１２および図１３において、符号５はトレイ位置決め穴、符号６はクランプ穴である。
【００３４】
この嵌め合い装置１は、図１，図２および図４に示すように、アッパーボディーＵＢ（Ｂ）の段付き孔ｈ１〜ｈ４に嵌合されたスプールＳなどの部品の抜け止め部材としてのリテーナＲｅ（図１９参照）を組付ける抜け止め部材組付け機構４０を本体フレーム２に隣接して備えており、この抜け止め部材組付け機構４０は、本体フレーム２におけるテーブル部２ａ上のコンベア３の終端に連続するコンベア４１と、このコンベア４１の上方に位置して嵌合ステーションＳＴ５でアッパーボディーＵＢ（Ｂ）の段付き孔ｈ１，ｈ２，ｈ３に組付けられたスプリングＳｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３の圧力測定部５０と、段付き孔ｈ１〜ｈ４に対するリテーナ組付け部６０を備えている。
【００３５】
圧力測定部５０は、図１４および図１５にも示すように、組付けフレーム４２のスタンド４２ａに鉛直方向に設けたシリンダ５１と、シリンダロッド５１ａの先端に連結されてスタンド４２ａに設けた鉛直方向のレール４２ｂに案内される圧力検出センサ５２と、この圧力検出センサ５２に連結したスプリング押圧ピン５３を具備した測定ユニット５４を３組（段付き孔ｈ１用の測定ユニット５４Ａ，段付き孔ｈ２用の測定ユニット５４Ｂおよび段付き孔ｈ３用の測定ユニット５４Ｃ）備えている。
【００３６】
一方、リテーナ組付け部６０は、図１６および図１７にも示すように、組付けフレーム４２にコンベア４１と直交する方向に設けたガイド６１と、このガイド６１に沿って移動可能に設けた搬送スライダ６２と、この搬送スライダ６２にリテーナＲｅを供給するマガジン６３と、搬送スライダ６２と一体的に設けた組付けシリンダ６４と、この組付けシリンダ６４におけるシリンダロッド６４ａの先端に当該シリンダ６４と並列をなすように連結されてアッパーボディーＵＢの段付き孔ｈ（ｈ２）に搬送スライダ６２上のリテーナＲｅ（Ｒｅ２）を径方向から挿入するプッシュロッド６５を具備した組付けユニット６６を３組（段付き孔ｈ１用の組付けユニット６６Ａ，段付き孔ｈ２用の組付けユニット６６Ｂおよび段付き孔ｈ３用の組付けユニット６６Ｃ）備えており、この際、段付き孔ｈ３用の組付けユニット６６Ｃには、２本のプッシュロッド６５，６５が並列に設けてあって、この組付けユニット６６Ｃは、段付き孔ｈ３および段付き孔ｈ４に対するリテーナＲｅ（Ｒｅ３，Ｒｅ４）の組付けを同時に行うものとなっている。
【００３７】
そして、このリテーナ組付け部６０では、組付けフレーム４２に固定したフィードシリンダ６７のロッド６７ａを３組の組付けユニット６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃの各搬送スライダ６２に連結することにより、組付けユニット６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃの各々の搬送スライダ６２，組付けシリンダ６４およびプッシュロッド６５を図１６に実線で示すリテーナ供給位置と仮想線で示すリテーナ組付け位置との間で同時に往復移動させるようにしている。
【００３８】
この場合、圧力測定部５０の測定ユニット５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、リテーナＲｅの組付けが完了するまで、段付き孔ｈ１，ｈ２，ｈ３に組付けられたスプリングＳｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３を押圧保持するようにしている。
【００３９】
この嵌め合い装置１では、まず、ワークベースＷＢにアッパーボディーＵＢをセットしてコンベア３上に載せ、アッパーボディーＵＢを嵌合ステーションＳＴ５に自動搬送する。
【００４０】
このとき、部品供給機構４０のトレイ供給ステーションＳＴ１において、スプールＳ１〜Ｓ３などの多種類の部品を載せた部品載置用トレイＴ（ＴＬ，ＴＭ，ＴＳ）が供給されており、部品載置用大形トレイＴＬを選択した場合には、部品載置用大形トレイＴＬがトレイ駆動手段２０における水平方向駆動部２０Ａの大形トレイ用チャック２５に把持されて、モータ２２の作動によりトレイ供給ステーションＳＴ１から部品供給ステーションＳＴ４まで搬送され、一方、部品載置用中形トレイＴＭ（あるいは部品載置用小形トレイＴＳ）を選択した場合には、部品載置用中形トレイＴＭ（あるいは部品載置用小形トレイＴＳ）が水平方向駆動部２０Ａの中形トレイ用チャック２６（あるいは小形トレイ用チャック２７）に把持されて、モータ２２の作動によりトレイ供給ステーションＳＴ１から部品供給ステーションＳＴ４の下方まで搬送された後、リフタ２０Ｂにより持ち上げられて部品供給ステーションＳＴ４まで搬送される。
【００４１】
次いで、ロボット３０の多軸ヘッド３５が部品供給ステーションＳＴ４の上方に移動するのに続いて、４個のハンドＨ１〜Ｈ４のうちの一つのハンドＨが部品供給機構４０により部品供給ステーションＳＴ４に供給された部品載置用トレイＴ（ＴＬ，ＴＭ，ＴＳ）上の多種類の部品を選択的に取り出し、嵌合ステーションＳＴ５の上方に移動した後、この取り出した部品をアッパーボディーＵＢの嵌合するべき段付き孔ｈに嵌合する。
【００４２】
この際、図２０に示す段付き孔ｈ３にスプールＳ３を嵌合する場合には、図１８のロボット制御フローチャートに示すように、まず、ステップ１０１における多軸ヘッド３５の部品供給ステーションＳＴ４上方への移動に続いて、ステップ１０２〜１０５において、ハンドＨ１のチャックＣ１によるスプールＳ３の把持がなされ、ステップ１０６においてコンプライアンス３７のロックによるスプールＳ３のセンター位置出しが行われる。
【００４３】
次に、ステップ１０７における多軸ヘッド３５の嵌合ステーションＳＴ５上方への移動に続いて、ステップ１０８〜１１５においてハンドＨ１に微量下降を繰り返し行わせて段付き孔ｈ３の探索を行い、この間、ステップ１１３においてハンドＨ１に異常荷重が付加された場合には、ステップ１３４において全作動を停止する。
【００４４】
そして、ステップ１１４においてスプールＳ３とアッパーボディーＵＢとの接触荷重が確認された場合、および、ステップ１１５においてスプールＳ３の挿入位置が確認された場合には、ステップ１１６において上記段付き孔ｈ３の探索中に６軸力覚センサ３６により検出したスプールＳ３とアッパーボディーＵＢとの間の力およびモーメント値がスプールＳ３の挿入に必要な初期条件として記憶される。
【００４５】
続いて、ステップ１１７におけるハンドＨ１の上昇およびステップ１１８におけるコンプライアンス３７のロックを経て、ステップ１１９において上記初期条件としてのスプールＳ３とアッパーボディーＵＢとの間の力およびモーメント値からファジー制御による演算がなされて多軸ヘッド３５のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動量が決定される。
【００４６】
次いで、ステップ１２０において多軸ヘッド３５のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動量がハンドＨ１におけるコンプライアンス３７の制御範囲内であるか否かを判断し、制御範囲内であると判断された場合には、ステップ１２１〜１２６においてＺ軸荷重が所定値になるまでハンドＨ１を微量下降させ、一方、ステップ１２０において多軸ヘッド３５のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動量がハンドＨ１におけるコンプライアンス３７の制御範囲外であると判断された場合、および、上記ハンドＨ１の微量下降の間に、ステップ１２４においてスプールＳ３とアッパーボディーＵＢとの接触荷重が所定値を越えたと判断された場合には、いずれの場合も、ステップ１０７に戻って多軸ヘッド３５にＸ軸方向およびＹ軸方向の移動を再び行わせて、以降段付き孔ｈ３の探索が行われる。
【００４７】
また、上記ハンドＨ１の微量下降の間に、ステップ１２５においてスプールＳ３とアッパーボディーＵＢの段付き孔ｈ３との間の再挿入荷重が所定値を越えていると判断された場合には、ステップ１１６に戻ってスプールＳ３の挿入に必要な初期条件の設定がやり直され、ステップ１１９においてこの初期条件に基づいてファジー制御による演算が再び行われ、多軸ヘッド３５のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動量が決定される。
【００４８】
次に、ステップ１２６においてハンドＨ１にかかるＺ軸荷重が所定値になると、ステップ１２７に移行し、このステップ１２７においてスプールＳ３の挿入が可能であると判断された場合には、ステップ１２８〜１３２においてハンドＨ１が微量下降する間にコンプライアンス３７がスプールＳ３の倒れ角度を補正するべく作動しつつスプールＳ３をアッパーボディーＵＢの段付き孔ｈ３に挿入し、一方、ステップ１２７においてスプールＳ３の挿入が可能ではないと判断された場合には、ステップ１１７に戻ってハンドＨ１を上昇させた後、ステップ１１８におけるコンプライアンス３７のロックを経て、ステップ１１９において多軸ヘッド３５のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動量が決定される。
【００４９】
また、ステップ１２８〜１３２の間に、ステップ１３０においてスプールＳ３とアッパーボディーＵＢとの接触荷重が所定値を越えたと判断された場合には、ステップ１０７に戻って多軸ヘッド３５にＸ軸方向およびＹ軸方向の移動を再び行わせて、以降段付き孔ｈ３の探索が行われる。
【００５０】
さらに、上記ハンドＨ１の微量下降の間に、ステップ１３１においてスプールＳ３とアッパーボディーＵＢの段付き孔ｈ３との間の再挿入荷重が所定値を越えていると判断された場合には、ステップ１１６に戻ってスプールＳ３の挿入に必要な初期条件の設定がやり直される。
【００５１】
そして、ステップ１３３においてハンドＨ１のチャックＣ１によるスプールＳ３の把持状態が解除された後、ハンドＨ１が上昇してスプールＳ３の挿入が完了する。
【００５２】
上記のように、段付き孔ｈ１〜ｈ４にスプールＳなどの部品が嵌合されたアッパーボディーＵＢは、コンベア３の終端に連続する抜け止め部材組付け機構４０のコンベア４１上に搬送され、この抜け止め部材組付け機構４０では、圧力測定部５０における測定ユニット５４（段付き孔ｈ１用の測定ユニット５４Ａ，段付き孔ｈ２用の測定ユニット５４Ｂおよび段付き孔ｈ３用の測定ユニット５４Ｃ）の各シリンダ５１がそれぞれ作動して、各々のスプリング押圧ピン５３によりアッパーボディーＵＢの段付き孔ｈ１，ｈ２，ｈ３に組付けられたスプリングＳｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３を押圧するので、各圧力検出センサ５２によりスプリングＳｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３の圧力測定がなされることとなる。
【００５３】
次いで、この抜け止め部材組付け機構４０では、圧力測定部５０における測定ユニット５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの各スプリング押圧ピン５３が段付き孔ｈ１，ｈ２，ｈ３の各スプリングＳｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３を押圧している間に、リテーナ組付け部６０におけるフィードシリンダ６７の作動により、組付けユニット６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃの各々の搬送スライダ６２，組付けシリンダ６４およびプッシュロッド６５がガイド６１に沿って図１６に実線で示すリテーナ供給位置から仮想線で示すリテーナ組付け位置まで同時に移動し、この後、組付けユニット６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃにおける各組付けシリンダ６４の作動によりプッシュロッド６５がそれぞれ移動し、マガジン６３から供給されたリテーナＲｅ１〜Ｒｅ４を段付き孔ｈ１〜ｈ４に組付け、これにより、アッパーボディーＵＢの各段付き孔ｈ１〜ｈ４に対するスプールＳなどの部品の嵌合が完了する。
【００５４】
したがって、この嵌め合い装置１において、アッパーボディーＵＢに対する多種類の部品、とくに、スプールＳのような棒状の部品の段付き孔ｈに対する自動的な嵌合が、多くのスペースを必要とすることなく、そして、アッパーボディーＵＢや部品に傷を付けることなく短時間のうちになされることとなり、その結果、省人化が図られるだけでなく、省スペース化および設備費の低減化が図られることとなる。
【００５５】
また、この嵌め合い装置１では、部品供給機構１０において、互いに大きさの異なる部品載置用大形トレイＴＬ，部品載置用中形トレイＴＭおよび部品載置用小形トレイＴＳをトレイ供給ステーションＳＴ１において上下方向に配置する構成としているので、多種類の部品の供給が滞りなく行われ、加えて、トレイ駆動手段２０は、部品載置用大形トレイＴＬ，部品載置用中形トレイＴＭおよび部品載置用小形トレイＴＳを選択してトレイ供給ステーションＳＴ１から部品供給ステーションＳＴ４側へ移動させる水平方向駆動部２０Ａと、最上部の部品載置用大形トレイＴＬの下方に位置する部品載置用中形トレイＴＭおよび部品載置用小形トレイＴＳを部品供給ステーションＳＴ４に持ち上げるリフタ２０Ｂを具備している構成としているので、嵌合ステーションＳＴ５がコンベア３上において定位置化されることとなる。
【００５６】
さらに、この嵌め合い装置１では、部品供給機構１０に返却手段としての排出用リフタ１５およびこれに持上げられた空の部品載置用トレイＴを自動排出する排出コンベア１６を備えているので、部品載置用トレイＴの返却が円滑に行われることとなるうえ、空トレイ排出ステーションＳＴ２および部品供給ステーションＳＴ４の間には待機ステーションＳＴ３が設定してあることから、部品載置用トレイＴに部品が端数残留している場合、この部品載置用Ｔトレイを待機ステーションＳＴ４にとどまることとなり、さらにまた、各ステーションＳＴ１〜ＳＴ４および排出コンベア１６に、トレイ有無検出センサＰＨ１〜ＰＨ１４を設けているので、部品載置用トレイＴの各ステーションＳＴ１〜ＳＴ４間における移動が間違いなく円滑に行われることとなる。
【００５７】
そして、この嵌め合い装置１では、４個のハンドＨ１〜Ｈ４を保持するロボット３０の多軸ヘッド３５を±１８０゜回動可能としていると共に、４個のハンドＨ１〜Ｈ４のうちの図８左側下部のハンドＨ３をヘッド本体３５ａに対して左右方向に移動可能としているため、３個のハンドＨ１〜Ｈ３を図８に一点鎖線で示す正三角形の三つの頂点に配置して、３個のハンドＨ１〜Ｈ３の各々の間隔Ｌと部品載置用大形トレイＴＬおよび部品載置用中形トレイＴＭに区分けして搭載された種類の異なる部品の間隔ｌとを合致させるようにすれば、多軸ヘッド３５の回動によるハンドＨ１，Ｈ２，ハンドＨ１，Ｈ３およびハンドＨ２，Ｈ３のうちのいずれかの組み合わせにより、部品載置用大形トレイＴＬ（あるいは部品載置用中形トレイＴＭ）内の種類の異なる２個の部品の同時把持がなされることとなる。
【００５８】
また、この嵌め合い装置１では、ハンドＨ１の力覚センサを６軸力覚センサ３６としているので、アッパーボディーＵＢや部品の傷付きがより確実に阻止されることとなる。
【００５９】
さらに、この嵌め合い装置１では、アッパーボディーＵＢの段付き孔ｈ１〜ｈ４に嵌合されたスプールＳなどの部品の抜け止め部材としてのリテーナＲｅを組付ける抜け止め部材組付け機構４０を備えていることから、段付き孔ｈに嵌合したスプリングＳｐ，スプールＳ，プラグＰｌの抜け止め部材としてのリテーナが自動的に組付けられることとなる。
【００６０】
なお、本発明に係わる嵌め合い装置の詳細な構成は、上記した実施例に限定されるものではない。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係わる嵌め合い装置では、上記した構成としたから、口径の異なる複数の段付き孔を有するワークが搬送路上における嵌合ステーションに搬送されると、ロボットの複数のハンドのうちの一つのハンドが部品供給機構の部品供給ステーションに供給された多種類の部品を選択的に取り出し、部品が棒状をなす場合には、ロボットの複数のハンドのうちの力覚センサおよびコンプライアンスが設けてあるハンドを用いると、力覚センサが取り出した部品と段付き孔との間に生じる力およびモーメントを検出し、この力覚センサで検出された力およびモーメントの値からファジー制御により演算して見付け出した段付き孔に対して、同じくファジー制御により演算して得られた部品の倒れ角度を補正するべくコンプライアンスが作動して、部品の円滑かつ迅速な嵌合がなされることとなり、したがって、ワークに対する多種類の部品、とくに、棒状の部品の段付き孔への自動嵌合が、多くのスペースを必要とすることなく、そして、ワークや部品に傷を付けることなく短時間のうちになされることとなり、その結果、省人化を実現できるだけでなく、省スペース化および設備費の低減化をも実現可能であり、加えて、複数のハンドによる部品載置用トレイに載置した２個の部品の同時取り出しをも行うことができるという極めて優れた効果がもたらされる。
【００６２】
また、本発明の請求項２に係わる嵌め合い装置では、上記した構成としていることから、多種類の部品の供給を滞りなく行うことができ、本発明の請求項３に係わる嵌め合い装置において、部品供給ステーションをワークの搬送路に隣接する部位に定位置化できる、すなわち、嵌合ステーションをワークの搬送路上において定位置化することが可能であり、本発明の請求項４に係わる嵌め合い装置において、部品載置用トレイの返却をスムーズに行うことができ、本発明の請求項５に係わる嵌め合い装置において、部品載置用トレイに部品が端数残留している場合、この部品載置用トレイをトレイ供給ステーション側に戻すことなく待機ステーションにとどめておくことができ、本発明の請求項６に係わる嵌め合い装置では、部品載置用トレイの各ステーション間における移動を間違いなく円滑に行わせることが可能であるという極めて優れた効果がもたらされる。
【００６４】
さらに、本発明の請求項７に係わる嵌め合い装置では、ワークや部品の傷付きをより確実に阻止することができ、本発明の請求項８に係わる嵌め合い装置では、例えば、車両用自動変速機の油圧制御装置に用いられるコントロールバルブにおけるバルブボディーの段付き孔に対してバルブを組付ける場合、段付き孔に嵌合したスプリング，スプール，プラグの抜け止め部材としてのリテーナの自動組付け化が実現できるという極めて優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる嵌め合い装置の一実施例を示す平面説明図である。
【図２】図１に示した嵌め合い装置の正面説明図である。
【図３】図１に示した嵌め合い装置の左側面説明図である。
【図４】図１に示した嵌め合い装置の右側面説明図である。
【図５】図１に示した嵌め合い装置おける部品供給機構の右側面説明図である。
【図６】図５に示した部品供給機構の平面説明図である。
【図７】図５に示した部品供給機構の正面説明図である。
【図８】図１に示した嵌め合い装置おけるロボット多軸ヘッドの平面説明図である。
【図９】図８に示したロボット多軸ヘッドの左側面説明図である。
【図１０】図８に示したロボット多軸ヘッドの右側面説明図である。
【図１１】図８に示したロボット多軸ヘッドの正面説明図である。
【図１２】図１に示した嵌め合い装置おける部品供給機構に部品を載せて供給される部品載置用大形トレイの平面説明図（ａ），背面説明図（ｂ）および側面説明図（ｃ）である。
【図１３】図１に示した嵌め合い装置おける部品供給機構に部品を載せて供給される部品載置用中形トレイの平面説明図である。
【図１４】図１に示した嵌め合い装置おける抜け止め部材組付け機構の圧力測定部の側面説明図である。
【図１５】図１４に示した抜け止め部材組付け機構における圧力測定部の正面説明図である。
【図１６】図１に示した嵌め合い装置おける抜け止め部材組付け機構のリテーナ組付け部の側面説明図である。
【図１７】図１６に示した抜け止め部材組付け機構における圧力測定部の平面説明図である。
【図１８】図１に示した嵌め合い装置おけるロボットの制御フローチャートである。
【図１９】バルブボディー（アッパーボディー）およびこのバルブボディーの複数の段付き孔に嵌合される多種類の部品を示す斜視説明図である。
【図２０】バルブボディーの段付き孔に多種類の部品を嵌合した状態を示す拡大断面説明図である。
【符号の説明】
１  嵌め合い装置
３  コンベア（ワークの搬送路）
１０  部品供給機構
１５  排出用リフタ（返却手段）
１７  排出コンベア（返却手段）
２０  トレイ駆動手段
２０Ａ  水平方向駆動部
２０Ｂ  リフタ（鉛直方向駆動部）
３０  ロボット
３５  多軸ヘッド
３６  ６軸力覚センサ（力覚センサ）
３７  コンプライアンス
４０  抜け止め部材組付け機構
Ｂ  バルブボディー（アッパーボディーＵＢ）
ｈ１〜ｈ４  段付き孔
Ｈ１〜Ｈ４  ハンド
ＰＨ１〜ＰＨ１４  トレイ有無検出センサ
ＳＴ１  トレイ供給ステーション
ＳＴ３  待機ステーション
ＳＴ４  部品供給ステーション
ＳＴ５  嵌合ステーション
ＴＬ  部品載置用大形トレイ
ＴＭ  部品載置用中形トレイ
ＴＳ  部品載置用小形トレイ
Ｓ  スプール（部品）
Ｓｐ  スプリング（部品）
Ｐ  ピストン（部品）
Ｐｌ  プラグ（部品）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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