(57)【要約】【課題】  大きな組付荷重に対しても組付部の変形等を生じることなく、小型・軽量で簡素な組付部構造とすることが可能な組付方法及びその装置を提供する。【解決手段】  組付装置１は、被組付物１０に部品１１を組み付ける組付部３が、上下方向だけに移動可能に構成され、搬送部４が水平面内を２次元に移動するように構成されている。組付装置本体２に水平移動可能に支持される部品供給部５は搬送部４によって駆動される。搬送部は、被組付物を保持し移動させるグリッパ６と、グリッパを移動可能に保持する伝達部７と、伝達部を一軸方向に移動可能に保持する搬送部本体８と、伝達部を移動させる駆動部９とからなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を部品供給部から取り出して被組付物に組み付ける組付方法が、
搬送部により被組付物を搬送方向と略直角方向に移動すると同時に部品供給部を組付部真下に移動させる第１の移動工程と、
組付部が部品供給部から部品を取り出す部品取出工程と、
搬送部により被組付物を組付部真下に移動させる第２の移動工程と、
組付部で被組付物に部品を組み付ける組付工程と、
からなることを特徴とする組付方法。
【請求項２】
前記第２の移動工程時に、部品供給部を元の位置に戻すことを特徴とする請求項１に記載の組付方法。
【請求項３】
ベースとなる組付装置本体と、
被組付物を水平方向に搬送移動させる搬送部と、
被組付物に部品を組み付ける組付部と、からなる組付装置において、
前記組付部が上下方向だけに移動可能に構成され、
前記搬送部が水平面内を２次元に移動する、ことを特徴とする組付装置。
【請求項４】
前記組付装置本体に水平移動可能に支持される部品供給部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の組付装置。
【請求項５】
前記部品供給部が前記搬送部によって駆動されることを特徴とする請求項４に記載の組付装置。
【請求項６】
前記搬送部が、被組付物を保持し移動させるグリッパと、前記グリッパを移動可能に保持する伝達部と、前記伝達部を一軸方向に移動可能に保持する搬送部本体と、前記伝達部を移動させる駆動部とからなり、
前記グリッパにカムフロアを設け、前記搬送部本体にカムと切換カムとを設けたことを特徴とする請求項３，４又は５に記載の組付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を部品供給部から取り出して被組付物に組み付ける組付方法及びそのための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品の被組付物への組付方法では、図に示されるように部品供給部Ａを固定し、組付部Ｂのチャック具Ｂ１が部品供給部Ａへ上下移動して部品Ｃを取り出し、被組付物Ｄを保持する組付位置へチャック具Ｂ１が水平移動して部品Ｃを被組付物Ｄに組み付けていた（特許文献１及び２を参照）。この場合、チャック具Ｂ１が部品供給部Ａと組付位置の間を移動するときに、被組付物Ｄは組付け完成品を取出し、未組付け品を組付位置に搬送部Ｅで移動していた。
【０００３】
【特許文献１】特許第３０２７５１７号公報
【特許文献２】特開昭６２−１４０４９９号公報
【０００４】
しかしながら、この従来の組付方法では、組付部Ｂに上下動と水平移動の２軸方向の移動が必要なため、組付部Ｂの構造が複雑になり、部品の組付時に圧入等のように大きな組付荷重がかかると組付部Ｂが変形してしまうという問題があった。
また、そのために組付部Ｂの剛性を大きくすると、組付部Ｂが重く大きくなってしまうという問題があった。
更に、上述の組付部Ｂは２軸方向の移動であるが、これが３軸方向の移動を行えるようにすると、一層組付部Ｂの構造が大型化し、複雑になるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品の被組付物への組付時における大きな組付荷重に対しても、組付部の変形等が生じることなく、小型、軽量で簡素な組付部構造とすることが可能な組付方法及びそのための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の組付方法及び組付装置を提供する。
請求項１に記載の組付方法は、搬送部により被組付物を搬送方向と略直角方向に移動すると同時に部品供給部を組付部真下に移動させる第１の移動工程と、組付部が部品供給部から部品を取り出す部品取出工程と、搬送部により被組付部を組付部真下に移動させる第２の移動工程と、組付部で被組付物に部品を組み付ける組付工程とからなるものであり、これにより、組付部は上下方向の一軸方向の動作のみで部品の取出しと被組付物への組み付けができるようになり、組付部の小型、軽量化が可能となる。
【０００７】
請求項２の組付方法は、第２の移動工程時に部品供給部を元の位置に戻すようにしたものであり、これにより、部品供給部と被組付物とを交互に組付部真下に移動させることができ、部品の高速組み付けが可能となる。
【０００８】
請求項３に記載の組付装置は、被組付物に部品を組み付ける組付部が、上下方向だけに移動可能に構成され、被組付物を水平方向に搬送移動させる搬送部が、水平面内を２次元に移動するようにしたものであり、これにより、請求項１と同様に、組付部が上下の一軸方向にしか移動できなくても、組付部で部品の取り出しと被組付物への組み付けが可能となり、組付部の構造を簡素化でき、小型、軽量化が可能となる。
請求項４の組付装置は、組付装置本体に水平移動可能に支持される部品供給部を設けたものであり、これにより、連続的な部品の供給及び被組付物への組み付けが可能となる。
【０００９】
請求項５の組付装置は、部品供給部が搬送部によって駆動されるようにしたものであり、これにより、一つの駆動部で搬送部の２次元の搬送動作及び部品供給部を作動させることができ、組付装置の一層の小型化を可能とする。
請求項６の組付装置は、搬送部が、被組付物を保持し移動させるグリッパと、このグリッパを移動可能に保持する伝達部と、伝達部を一軸方向に移動可能に保持する搬送部本体と、伝達部を移動させる駆動部とからなり、グリッパにカムフロアを設け、搬送部本体にカムと切換カムとを設けたものであり、これにより、一つの駆動部で搬送部の２次元の搬送動作を簡単な構造で作動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に従って本発明の実施の形態の組付装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態の組付装置の概略の全体構成を示す正面図と平面図である。本発明の組付装置１は、ベースとなる組付装置本体２、被組付物１０に部品１１を組み付ける組付部３、被組付物１０を水平方向に搬送移動させる搬送部４、部品１１を連続的に供給する部品供給部５等から基本的に構成されており、組付部３、搬送部４及び部品供給部５が、組付装置本体２に組み込まれて取り付けられている。なお本実施形態では、被組付物１０としてパレットを使用している。
【００１１】
組付部３は、部品１１の把持及び把持解除を行うチャック部３１と、このチャック部３１を上下に昇降移動させる昇降部３２及びこの昇降部３２を組付装置本体２上に固定して支持する支持部３３とよりなる。チャック部３１は、吸着、磁気力等の公知の把持機構が採用可能であり、また昇降部３２においても、例えばボールネジ機構等の公知の直線移動機構を採用することができる。本実施形態においては、組付部３のチャック部３１が搬送ラインＬの直上に位置するように、組付部３が組付装置本体２に取り付けられており、チャック部３１は上下方向の一軸方向のみの移動が可能である。即ち、組付部３は一軸方向のみしか移動することができない。
【００１２】
部品供給部５は、部品１１が連続的に送られてくる固定テーブル部５１と、この固定テーブル部５１とは分離されていて、送られてきた１つの部品１１を載せて搬送ライン上に移動する移動テーブル部５２及びこの移動テーブル部５２に固定され、移動テーブル部５２を移動させる作動源である移送パレット押付ガイド５３とからなる。移送パレット押付ガイド５３は、本実施形態では、被組付物１０であるパレット４個分の長さを有しており、その裏面には溝５３ａが形成されている。この溝５３ａは、図４（ｂ）に示すように被組付物１０の突起１０ａが係合するようになっており、これによって、被組付物１０が溝５３ａに沿って搬送方向Ｆに移動可能であると共に、被組付物１０が後述の爪部開閉機により把持されて、搬送方向Ｆと略直角方向に移動するときに、移送パレット押付ガイド５３及び移動テーブル部５２も一緒になって搬送方向Ｆと略直角方向に移動することができるようになっている。
【００１３】
次に本発明の最も特徴部分である搬送部４の構成について説明する。図２は、搬送部４の斜視図であり、図３は、搬送部４の分解斜視図を示している。搬送部４は、被組付物１０を保持し移動させるグリッパ６と、このグリッパ６を移動可能に保持する伝達部７と、この伝達部７を一軸方向に移動可能に保持する搬送部本体８と、伝達部７を移動させる駆動部９とより構成されている。
【００１４】
搬送部本体８は、天板８１と底板８２及び左右の側板８３とからなり、両面が開放されている矩形状筺体である。天板８１には、後述するピニオンギアの一部を入り込む貫通した開口８１ａが形成されていると共に、天板８１の下面には、後述する第１のスライド体を案内する第１のガイド体８４が、左右に２つ間隔を置いて取り付けられている。第１のガイド体８４は、断面逆凹形状をしていて、この凹部に第１のスライド体が嵌合されるようになっている。底板８２の上面には、後に詳述する、カム８５、切換カム８６及び爪アンクランプ用カム８７とが取り付けられている。
【００１５】
駆動部９は、モータ９１とこのモータ９１の軸に固定されたピニオンギア９２とからなり、搬送部本体８の天板８１の上面に設置されている。ピニオンギア９２の一部は、開口８１ａを通って、後述するラックに噛合している。
【００１６】
伝達部７は、一枚の伝達用プレート板７１と、この伝達用プレート板７１の上面に固定されたラック７２と、伝達用プレート板７１の上面の左右両側に固定された一対の第１のスライド体７３と、伝達用プレート板７１の下面に固定された第２のガイド体７４とから構成されている。ラック７２及び第１のスライド体７３は、搬送方向Ｆと略直角に設けられているのに対し、第２のガイド体７４は、搬送方向Ｆに略平行に設けられている。このようにして、モータ９１の正逆回転に応じて、伝達部７が搬送方向Ｆと略直角方向に前後移動する。
【００１７】
グリッパ６は、板状のグリッパ本体６１と、このグリッパ本体６１の上面に固定された第２のスライド体６２と、スライド体６２の下面の図において右側後端部に設けられたカムフロア６３と、スライド体６２の下面前部に設けられた爪部開閉機構６４とより構成されている。第２のスライド体６２は断面凹状をしていて、この凹部に伝達部７の第２のガイド体７４が嵌合するようになっていて、グリッパ本体６１を伝達部７に対して横方向（搬送方向）に移動可能にしている。カムフロア６３は、カム８５に係合し、カム８５の開口８５ａの形状及び切換カム８６に案内されて移動するようになっている。切換カム８６はカム８５の開口８５ａの略中心位置にスプリング（図示せず）によって反時計回りに付勢され、その両端が開口８５ａの内壁に当接するようにして底板８２に取り付けられている。切換カム８６には、切欠部８６ａが形成されていて、カムフロア６３が切欠部８６ａに突入したとき、グリッパ６が一時的に停止するようになっている。また、切換カム８６は、カムフロア６３を開口８５ａに沿って時計回り方向にしか移動できないようにしている。このようにして、グリッパ６は、伝達部７の搬送方向と略直角方向の前後の動きに対して、カム８５の開口８５ａの形状に沿って時計回りの動きをする。図５は、カムフロア６３のカム８５内の動きを説明する図である。即ち、カムフロア６３は、Ｐ１の位置から切換カム８６を時計回り方向に回動させながらＰ２の位置に達し、Ｐ２の位置からは、切換カム８６に沿って斜めに移動し、その途中で切換カム８６は、段差部であるストッパ８５ｂに当たるまで時計回りに回転し、その後、カム８５の溝８５ｃ内に入り、Ｐ３の位置へと向かう。Ｐ３の位置からＰ１の位置に戻る途中で、切換カム８６の切欠部８６ａで一時的に停止する。
【００１８】
爪部開閉機構６４は、固定爪６４ａと２枚の可動爪６４ｂとが重ね合わせられていて、２枚の可動爪６４ｂはリンク機構６４ｃによって結合されている。固定爪６４ａと２枚の可動爪６４ｂが、図４に示すように被組付物１０であるパレットの爪引掛け部１０ｂに係合することによって、パレット１０を保持するようになっている。２枚の可動爪６４ｂは、常時は開く方向、即ちパレット１０を把持する方向にバネ（図示せず）によって付勢されている。リンク機構６４ｃの端部には、爪開閉レバー６４ｄが設けられていて、この爪開閉レバー６４ｄが搬送部本体８の底板８２に固定された爪アンクランプ用カム８７に当接して押圧されることによって可動爪６４ｂが閉じる方向に移動し、パレット１０の把持を解除するようになっている。図４（ｃ）は、爪部開閉機構６４のパレット１０の把持を説明する図である。
【００１９】
上記構成よりなる本実施形態の組付装置１の作動（組付方法）について、図６に従って説明する。
まず、図６（ａ）に示すように、被組付物（パレット）１０を搬送部４の爪部開閉機構６４で保持する。このとき、被組付物１０は搬送ラインＬ上にあり、被組付物１０の突起１０ａが図４（ｂ）に示すようにパレット押付ガイド５３の溝５３ａに係合している。この状態においては、カムフロア６３のカム８５内の位置は、図５中のＰ１の位置にある。この状態において、駆動部９を正転駆動して、伝達部７及びグリッパ６を後退させ、被組付物１０を搬送ラインＬに対して略直角方向に移動させる。このとき、搬送部４に被組付部１０及びパレット押付ガイド５３を介して係合している部品供給部５の移動テーブル部５１は、図６（ｂ）に示すように組付部３の真下の搬送ラインＬ上に移動する。カムフロア６３の位置は、図５のＰ２の位置にくる。
【００２０】
このとき、組付部３のチャック部３１が降下して部品１１を把持し、上昇する。
次に、駆動部９を逆転駆動して搬送部４を略斜め前方に移動し、被組付物１０を組付部３の真下の搬送ラインＬ上に移動、位置決めする。このとき、爪部開閉機構６４の爪開閉レバー６４ｄが爪アンクランプ用カム８７に当接して、被組付物１０の把持が解除される。この状態が、図６（ｃ）に示されている。このとき、カムフロア６３の位置は、図５のＰ３の位置にくる。部品供給部５の移動テーブル部５１は元の位置に戻る。
次に、組付部３のチャック部３１が降下して部品１１を被組付物１０に組み付ける。
【００２１】
次に、駆動部９を正転駆動して、搬送部４を途中まで後退させ、カムフロア６３が切換カム８６の切欠部８６ａに突入した位置Ｐ４で搬送部４を一時停止させる。即ち、カムフロア６３の位置は、図５のＰ４の位置にくる。この状態が図６（ｄ）に示されている。この状態で、部品１１を組み付けられた完成した被組付物１０が取り出され、新しい被組付物１０がパレット押付ガイド５３に係合される。次いで、搬送部４を更に移動させて、図６（ａ）の初期位置に戻る。カムフロア６３の位置は、図５のＰ４からＰ１に移動する。このとき、被組付物１０は、爪部開閉機構６４によって把持される。このように、本発明では、図６（ａ）〜（ｄ）に示される工程を繰り返しながら、部品１１の被組付物１０への組み付けを行っている。
【００２２】
このようにして、被組付物１０を２次元に移動させながら搬送することにより、搬送方向Ｆと略直角方向に移動したときに、部品供給部５（移動テーブル部５２）を組付部３（チャック部３１）の真下に移動させることができ、上下方向にしか移動できない簡単な組付部３で部品１１の取り出しと、さらに被組付物１０への組み付けを行うことができるようになる。
【００２３】
また、搬送部４の動きは、グリッパ６の爪部開閉機構６４で被組付物１０を保持し、駆動部９により伝達部７の伝達用プレート板７１が搬送方向Ｆと直角方向（前方）に移動すると伝達部７の動きがカム８５に案内されたカムフロア６３により、グリッパ６のグリッパ本体６１に伝達され、搬送方向Ｆと略直角方向（前方）に移動する（Ｐ１→Ｐ２）。ここで、部品１１の取り出しが行われる。
次に、駆動部９の動きにより伝達部７（伝達用プレート板７１）は搬送方向Ｆと直角方向（後方）に移動し、伝達部７の動きがカム８５に案内され、切換カム８６により方向を変えられたカムフロア６３により、グリッパ６（グリッパ本体６１）は搬送方向Ｆと直角方向（後方）に移動しながら搬送方向Ｆに送られる（Ｐ２→Ｐ３）。
ここで部品１１を被組付物１０に組み付ける。グリッパ６の爪部開閉機構６４は、被組付物１０を放す。
【００２４】
次に再度駆動部９の動きにより伝達部７（伝達用プレート板７１）が搬送方向Ｆと直角方向（前方）に移動すると、伝達部７の動きがカム８５に案内され、切換カム８６で方向を変えられて、中間位置Ｐ４まで前方に移動すると同時に搬送方向Ｆと逆方向に移動する（Ｐ３→Ｐ４）。
次に、駆動部９の動きにより伝達部７（伝達用プレート板７１）は、搬送方向Ｆと直角方向（後方）に移動し、伝達部７の動きがカム８５に案内されたカムフロア６３により、グリッパ６（グリッパ本体６１）は搬送方向Ｆと直角方向（後方）に移動しながら、搬送方向Ｆと逆方向に送られて、最初の位置に戻る（Ｐ４→Ｐ１）。
【００２５】
以上説明したように、本発明では、搬送部が水平面内を２次元に移動すること、水平移動可能に支持される部品供給部（移動テーブル部）が設けられていること、部品供給部（移動テーブル部）が搬送部によって駆動されること、グリッパにカムフロアを設け、搬送部本体にカムと切換カムを設けたことにより、圧入等のように大きな組付荷重がかかる場合でも、小さな組付部にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態の組付装置の概略の全体構成を示す正面図と平面図である。
【図２】伝達部の全体構成を示す斜視図である。
【図３】伝達部の分解斜視図である。
【図４】（ａ）は被組付物（パレット）の斜視図であり、（ｂ）は、被組付物と移送パレット押付ガイド（部品供給部）との係合状態を説明する図であり、（ｃ）は、被組付物の爪部開閉機構による把持を説明する図である。
【図５】カム内におけるカムフロアの動きを説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態の組付装置の動作（ａ）〜（ｄ）を説明する図である。
【図７】従来の組付装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    組付装置
１０    被組付物（パレット）
１０ａ    突起
１０ｂ    爪引掛け部
１１    部品
２    組付装置本体
３    組付部
３１    チャック部
３２    昇降部
４    搬送部
５    部品供給部
５１    固定テーブル部
５２    移動テーブル部
５３    移送パレット押付ガイド
５３ａ    溝
６    グリッパ
６１    グリッパ本体
６２    第２のスライド体
６３    カムフロア
６４    爪部開閉機構
６４ａ    固定爪
６４ｂ    可動爪
６４ｃ    リンク機構
６４ｄ    爪開閉レバー
７    伝達部
７１    伝達用プレート板
７２    ラック
７３    第１のスライド体
７４    第２のガイド体
８    搬送部本体
８１    天板
８２    底板
８４    第１のガイド体
８５    カム
８６    切換カム
８７    爪アンクランプ用カム
９    駆動部
９１    モータ
９２    ピニオンギア
【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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