(57)【要約】【課題】ギヤアセンブリをキャリアの組付位置に安定して搬送し、ひいてはギヤアセンブリのキャリアへの組付作業における作業効率を向上させることが可能な組付装置を提供する。【解決手段】組付装置は、ギヤ機構を含むキャリアにギヤアセンブリを組み付ける組付装置であって、ギヤアセンブリを把持する把持部と、把持部を所定範囲内に移動させる移動部と、を備え、把持部は、ギヤアセンブリの第１部分を挟持する一対の第１挟持部と、第１挟持部との間で、ギヤアセンブリの第１部分以外の第２部分を挟持する第２挟持部と、を有する。【選択図】図３
2018202596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤ機構を含むキャリアにギヤアセンブリを組み付ける組付装置であって、
前記ギヤアセンブリを把持する把持部と、
前記把持部を所定範囲内に移動させる移動部と、
を備え、
前記把持部は、
前記ギヤアセンブリの第１部分を挟持する一対の第１挟持部と、
前記第１挟持部との間で、前記ギヤアセンブリの第１部分以外の第２部分を挟持する第２挟持部と、
を有する組付装置。
【請求項２】
前記一対の第１挟持部により前記第１部分を挟持した後、前記第１挟持部と前記第２挟持部とにより前記第２部分を挟持するように前記把持部を制御する制御部を備える、
請求項１に記載の組付装置。
【請求項３】
前記把持部により把持された前記ギヤアセンブリを前記キャリアに組み付ける際の力を検出する力検出部を備え、
前記制御部は、前記力検出部による検出結果に基づいて、前記キャリア内の前記ギヤアセンブリの移動を制御する、
請求項２に記載の組付装置。
【請求項４】
前記移動部は、前記ギヤアセンブリのギヤ歯が並ぶ方向に前記把持部を回転させ、
前記制御部は、前記ギヤアセンブリを前記キャリアに組み付けるとき、前記ギヤ歯と、前記キャリア内に位置するギヤのギヤ歯とが噛み合うように、前記キャリア内で前記ギヤアセンブリを回転させるように前記把持部を制御する、
請求項２に記載の組付装置。
【請求項５】
前記把持部は、前記ギヤアセンブリの位置決めをする位置決め部を有する、
請求項１に記載の組付装置。
【請求項６】
前記一対の第１挟持部は、前記ギヤアセンブリの側部を挟持し、
前記第２挟持部は、前記第１挟持部との間で、前記側部の上端部に位置する被挟持部を挟持する、
請求項１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、車両のギヤ機構を含むキャリアにギヤアセンブリを組み付ける組付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のギヤ機構へのギヤアセンブリの組付については、ギヤ機構を含むキャリア内にギヤアセンブリを挿入することにより行われる。例えば、特許文献１には、圧入プッシャにより、キャリアの組付位置に配置されたギヤアセンブリをキャリアに組み付ける技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１１６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ギヤアセンブリは比較的重量物（例えば、５０ｋｇ）であるため、例えば、キャリアの組付位置にギヤアセンブリを配置する作業を人力で行う場合、作業者にとって負担の大きい重筋作業となってしまい、ひいては組付作業における作業効率が悪化するおそれがあった。また、ギヤアセンブリをキャリアの組付位置に配置する作業をロボット装置により自動で行う場合、ギヤアセンブリを当該組付位置に安定して搬送することが望まれる。
【０００５】
本発明の目的は、ギヤアセンブリをキャリアの組付位置に安定して搬送し、ひいてはギヤアセンブリのキャリアへの組付作業における作業効率を向上させることが可能な組付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】
本発明にかかる組付装置は、
ギヤ機構を含むキャリアにギヤアセンブリを組み付ける組付装置であって、
前記ギヤアセンブリを把持する把持部と、
前記把持部を所定範囲内に移動させる移動部と、
を備え、
前記把持部は、
前記ギヤアセンブリの第１部分を挟持する一対の第１挟持部と、
前記第１挟持部との間で、前記ギヤアセンブリの第１部分以外の第２部分を挟持する第２挟持部と、
を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ギヤアセンブリをキャリアの組付位置に安定して搬送し、ひいてはギヤアセンブリのキャリアへの組付作業における作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態に係るロボット装置を示す図である。
【図２】本実施の形態に係るロボット装置を示すブロック図である。
【図３】ハンド部を示す図である。
【図４】ギヤアセンブリを示す図である。
【図５】キャリアを示す斜視図である。
【図６】キャリア内のギヤを示す図である。
【図７】ハンド部によるギヤアセンブリを把持する動作を説明するための図である。
【図８】ハンド部によるギヤアセンブリを把持する動作を説明するための図である。
【図９】ハンド部によるギヤアセンブリを把持する動作を説明するための図である。
【図１０】ハンド部によるギヤアセンブリを把持する動作を説明するための図である。
【図１１】キャリアの上方に搬送されたギヤアセンブリを示す図である。
【図１２】キャリアの上方に搬送されたギヤアセンブリを示す図である。
【図１３】ギヤアセンブリのフランジ部に位置決めピンが挿入された様子を示す図である。
【図１４】キャリア内に挿入されたギヤアセンブリを示す図である。
【図１５】制御装置における組付制御の動作例の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係るロボット装置１００を示す図である。図２は、本実施の形態に係るロボット装置１００を示すブロック図である。
【００１０】
図１に示すように、ロボット装置１００は、車両の、例えば、ファイナルドライブ等に用いられるギヤ機構のキャリアにギヤアセンブリを搬送して組み付ける組付装置である。図２に示すように、ロボット装置１００は、本体部１１０と、移動部の一例としてのアーム部１２０と、把持部の一例としてのハンド部１３０と、力検出部１４０とを有する。
【００１１】
本体部１１０は、アーム部１２０およびハンド部１３０を制御する制御部の一例としての制御装置１１１を有する。制御装置１１１は、ギヤアセンブリを搬送して、キャリアへ組み付ける組付作業を行うようアーム部１２０およびハンド部１３０を制御する。なお、制御装置１１１は、本体部１１０の外部からアーム部１２０およびハンド部１３０を制御可能なものであっても良い。
【００１２】
アーム部１２０は、本体部１１０とハンド部１３０とを接続しており、制御装置１１１の制御の下、ハンド部１３０を所定範囲内で移動させる。所定範囲は、アーム部１２０の移動可能な範囲であり、組付作業の際には、所定範囲内にキャリアおよびギヤアセンブリが配置される。
【００１３】
図３に示すように、ハンド部１３０は、ギヤアセンブリを把持する部分であり、ハンド本体部１３１と、一対の第１挟持部１３２と、第２挟持部１３３とを有する。ハンド本体部１３１は、アーム部１２０と接続される部分である。ハンド本体部１３１には、一対の第１挟持部１３２および第２挟持部１３３が設けられている。
【００１４】
また、図４に示すように、本実施の形態におけるギヤアセンブリ１５０は、アセンブリ本体部１５１と、フランジ部１５２と、ギヤ部１５３と、被挟持部１５４とを有する。フランジ部１５２は、アセンブリ本体部１５１の下端部に設けられる。ギヤ部１５３は、フランジ部１５２の下側に設けられる。被挟持部１５４は、アセンブリ本体部１５１の上端部に設けられる。
【００１５】
図３に示すように、一対の第１挟持部１３２は、図示における左右方向の両側からギヤアセンブリ１５０の第１部分の一例としてのアセンブリ本体部１５１の側部を挟持する部分であり、ハンド本体部１３１の左右方向の両端部に設けられている。
【００１６】
また、左右方向における、一対の第１挟持部１３２のさらに外側には、一対の第１挟持部１３２のそれぞれを左右方向の内側に向けて押圧する一対の押圧部１３５が設けられている。
【００１７】
一対の押圧部１３５のそれぞれは、一対の第１挟持部１３２のそれぞれに対して進退可能に構成されており、制御装置１１１の制御の下、一対の第１挟持部１３２のそれぞれを押圧する。
【００１８】
一対の押圧部１３５により押圧されることで、一対の第１挟持部１３２のそれぞれは、左右方向の内側に向けて移動する（図９も参照）。これにより、ギヤアセンブリ１５０が一対の第１挟持部１３２により挟持される。
【００１９】
一対の押圧部１３５による押圧が解除されると、一対の第１挟持部１３２のそれぞれは、例えば、バネ等の付勢部材に付勢されることにより、左右方向の外側に向けて移動する。これにより、ギヤアセンブリ１５０における一対の第１挟持部１３２による挟持が解除される。
【００２０】
第２挟持部１３３は、一対の第１挟持部１３２との間で、ギヤアセンブリ１５０の第２部分の一例としての被挟持部１５４を挟持する部分である。第２挟持部１３３は、一対の第１挟持部１３２の間に位置しており、上下方向に移動可能に構成されている。
【００２１】
制御装置１１１の制御の下、第２挟持部１３３が下方向に移動することにより、第２挟持部１３３は、一対の第１挟持部１３２との間で、ギヤアセンブリ１５０の被挟持部１５４を挟持する（図１０も参照）。これにより、ギヤアセンブリ１５０がハンド部１３０に固定されて保持される。
【００２２】
また、第２挟持部１３３には、ギヤアセンブリ１５０の位置決めを行う複数の位置決め部１３４が設けられている。複数の位置決め部１３４が、ギヤアセンブリ１５０の被挟持部１５４に係合することにより、ギヤアセンブリ１５０のハンド部１３０に対する位置決めを行うことが可能となる。
【００２３】
図２に示すように、力検出部１４０は、例えば、力センサや変位センサであり、ハンド部１３０の適宜な位置に設けられる。力検出部１４０は、ハンド部１３０を移動させる際にハンド部１３０にかかる力を検出し、その検出結果を制御装置１１１に出力する。
【００２４】
制御装置１１１は、力検出部１４０の検出結果に基づいて、所定力でハンド部１３０を移動させるような制御を行う。所定力は、例えば、ハンド部１３０を所定力で下方向に移動させた際に、ギヤ部１５３とキャリア内の部品とが衝突した場合、ギヤ部１５３が破損しない程度の力である。
【００２５】
このように制御することにより、所定力より大きい力でハンド部１３０を移動させることを抑制するので、例えば、キャリア内にギヤアセンブリ１５０を挿入した際に、キャリア内の部品と必要以上の力で衝突することを抑制することが可能となる。
【００２６】
また、アーム部１２０は、制御装置１１１の制御の下、ギヤアセンブリ１５０のギヤ部１５３のギヤ歯が並ぶ方向にハンド部１３０を回転させる。このように制御することで、ギヤ部１５３と噛み合うギヤとの噛み合い位置を調節することが可能となる。そのため、例えば曲線状のギヤ歯のように、噛み合い位置を調節しにくい構成であっても、ハンド部１３０を回転させることにより噛み合い位置を容易に調節することができる。
【００２７】
次に、本実施の形態にかかるロボット装置１００におけるギヤアセンブリ１５０の組付方法を説明する。まず、図４に破線で示すパレット１６０と、図５に示すキャリア１７０とを、アーム部１２０が移動可能な所定範囲内に配置する。
【００２８】
図４に示すように、ギヤアセンブリ１５０を配置するパレット１６０は、台座部１６１と、台座部１６１を支持する複数の脚部１６２とを有する。台座部１６１の中央には、フランジ部１５２以外の部分が通過可能な開口１６３が形成されている。これにより、ギヤ部１５３を開口１６３に通すと、フランジ部１５２が台座部１６１上に載せられるので、アセンブリ本体部１５１および被挟持部１５４をハンド部１３０により把持することが可能となる。
【００２９】
図５に示すように、キャリア１７０は、車両の内部に組み込まれる部分であり、アセンブリ挿入部１７１と、ギヤ配置部１７２とを有する。アセンブリ挿入部１７１は、下端部から上端部に向かうにつれ、径が小さくなるような円錐台形状を有しており、ギヤ配置部１７２の上端に配置される。アセンブリ挿入部１７１は、上下に貫通しており、ギヤアセンブリ１５０のギヤ部１５３を挿入可能に構成されている。
【００３０】
アセンブリ挿入部１７１の上縁は、フランジ部１５２を載置可能な大きさに形成される。アセンブリ挿入部１７１の上縁には、位置決めピン１８０が配置される。ここで、例えば、フランジ部１５２に位置決めピン１８０の先端を挿入可能な孔を形成することにより、当該孔に位置決めピン１８０を挿入するように配置することで、キャリア１７０に対するギヤアセンブリ１５０の位置決めを容易に行うことが可能となる。
【００３１】
なお、アセンブリ挿入部１７１の上縁には、フランジ部１５２とアセンブリ挿入部１７１の上縁との間を埋めるためのシール材を塗布するようにしても良い。
【００３２】
図５および図６に示すように、ギヤ配置部１７２は、例えば、筒状に形成されており、内部にギヤ１７３が配置されている。ギヤ１７３は、ギヤ歯１７３Ａがギヤ部１５３に噛み合い可能な向きになるように配置されている。図６に示す例では、ギヤ１７３は、回転軸が図示左右方向になるように配置される。
【００３３】
上記したような、パレット１６０およびキャリア１７０が、ハンド部１３０が移動可能な所定範囲内に配置されると、図７に示すように、制御装置１１１により、ハンド部１３０がパレット１６０に配置されたギヤアセンブリ１５０の真上に移動する。なお、図７〜図１０では、パレット１６０の図示を省略している。
【００３４】
図８に示すように、ハンド部１３０がギヤアセンブリ１５０の真上に移動したら、制御装置１１１により、ハンド部１３０が下方向に向けて移動し、ギヤアセンブリ１５０の被挟持部１５４と第２挟持部１３３の位置決め部１３４とが係合する。これにより、ハンド部１３０に対するギヤアセンブリ１５０の位置決めが正確になされる。
【００３５】
ギヤアセンブリ１５０の被挟持部１５４と第２挟持部１３３の位置決め部１３４とが係合したら、図９に示すように、制御装置１１１により押圧部１３５が制御されて、一対の第１挟持部１３２が左右方向内側に移動してギヤアセンブリ１５０のアセンブリ本体部１５１を挟持する。
【００３６】
一対の第１挟持部１３２によりアセンブリ本体部１５１が挟持されたら、図１０に示すように、制御装置１１１により、第２挟持部１３３が下方に移動して、ギヤアセンブリ１５０の被挟持部１５４を押圧する。これにより、ギヤアセンブリ１５０が押し下げられて、被挟持部１５４が第２挟持部１３３と、第１挟持部１３２との間に挟持される。
【００３７】
すなわち、本実施の形態では、一対の第１挟持部１３２によりギヤアセンブリ１５０を挟持しつつ、第１挟持部１３２および第２挟持部１３３によりギヤアセンブリ１５０を挟持する。そのため、ギヤアセンブリ１５０をハンド部１３０にしっかりと固定することができ、ひいてはギヤアセンブリ１５０をキャリア１７０までは安定して搬送することができる。
【００３８】
ハンド部１３０によりギヤアセンブリ１５０が把持されたら、図１１および図１２に示すように、ギヤアセンブリ１５０がキャリア１７０の上方の位置に移動するように、アーム部１２０およびハンド部１３０が制御される。なお、図１１では、便宜上、ロボット装置１００についてはハンド部１３０のみを図示している。また、図１２および図１４では、便宜上、ハンド部１３０およびギヤ配置部１７２の図示を省略している。
【００３９】
ギヤアセンブリ１５０がキャリア１７０の上方の位置に移動したら、ギヤアセンブリ１５０が下方に移動して、アセンブリ挿入部１７１に挿入される。そして、図１３に示すように、位置決めピン１８０がギヤアセンブリ１５０のフランジ部１５２に挿入される。これにより、ギヤアセンブリ１５０のキャリア１７０に対する前後左右方向の位置決めがなされる。
【００４０】
位置決めピン１８０がフランジ部１５２に挿入されたら、位置決めピン１８０を取り外し、図１４に示すように、ハンド部１３０を回転させながら、ギヤアセンブリ１５０が下方に下げられる。この際、制御装置１１１により、力検出部１４０の検出結果に基づいて、所定力によりギヤアセンブリ１５０が下げられる。
【００４１】
ここで、例えば、所定力よりも大きい力で、ギヤアセンブリ１５０が下げられた場合、ギヤ部１５３と、キャリア１７０内のギヤ１７３等の部品と衝突して、ギヤ部１５３が破損する可能性がある。
【００４２】
しかし、本実施の形態では、力検出部１４０の検出結果により、所定力を維持したままギヤアセンブリ１５０が下げられるため、キャリア１７０内の部品と、ギヤ部１５３との衝突に起因にしたギヤ部１５３の破損を低減することができる。
【００４３】
また、ギヤアセンブリ１５０が回転しながら下げられるので、キャリア１７０内のギヤ１７３とギヤ部１５３との噛み合い位置を探しながらギヤアセンブリ１５０を下げることができる。
【００４４】
そして、ギヤ部１５３とギヤ１７３とが噛み合った後、制御装置１１１により、第１挟持部１３２および第２挟持部１３３によるギヤアセンブリ１５０の挟持が解除される。これにより、ギヤアセンブリ１５０のキャリア１７０への組付が完了する。
【００４５】
また、ギヤアセンブリ１５０のギヤ部１５３とギヤ１７３とが噛み合わない場合、ギヤアセンブリ１５０が下方に下がらなくなるため、力検出部１４０による検出結果が、所定力とならなくなる。そのため、制御装置１１１は、ギヤアセンブリ１５０を上方向に移動させる。
【００４６】
そして、再度、ギヤアセンブリ１５０を回転させながら下方向に移動させて、ギヤ１７３とギヤ部１５３とを噛み合わせる制御が行われる。
【００４７】
次に、制御装置１１１における組付制御の動作例について説明する。図１５は、制御装置１１１における組付制御の動作例の一例を示すフローチャートである。図１５における処理は、ロボット装置１００による組付を行う際に行われる。
【００４８】
図１５に示すように、制御装置１１１は、ハンド部１３０をパレット１６０の上方に移動させる（ステップＳ１０１）。次に、制御装置１１１は、ハンド部１３０を下方に移動させる（ステップＳ１０２）。これにより、位置決め部１３４と被挟持部１５４とが係合して、ハンド部１３０に対するギヤアセンブリ１５０の位置決めがなされる。
【００４９】
次に、制御装置１１１は、一対の第１挟持部１３２を左右方向内側に移動させて、ギヤアセンブリ１５０のアセンブリ本体部１５１を一対の第１挟持部１３２により挟持させる（ステップＳ１０３）。次に、制御装置１１１は、第２挟持部１３３を下方に移動させて、第１挟持部１３２と第２挟持部１３３との間で被挟持部１５４を挟持させる（ステップＳ１０４）。
【００５０】
次に、制御装置１１１は、ハンド部１３０をキャリア１７０の上方に移動させる（ステップＳ１０５）。次に、制御装置１１１は、ハンド部１３０を回転させながら下方に移動させる（ステップＳ１０６）。なお、フローチャートには記載されていないが、ステップＳ１０５とステップＳ１０６との間には、位置決めピン１８０にフランジ部１５２が挿入される処理が入る。
【００５１】
次に、制御装置１１１は、力検出部１４０の検出結果が所定力であるか否かについて判定する（ステップＳ１０７）。判定の結果、力検出部１４０の検出結果が所定力でない場合（ステップＳ１０７、ＮＯ）、処理はステップＳ１０５に戻る。
【００５２】
一方、力検出部１４０の検出結果が所定力である場合（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）、制御装置１１１は、キャリア１７０内のギヤ１７３と、ギヤアセンブリ１５０のギヤ部１５３とが噛み合ったか否かについて判定する（ステップＳ１０８）。
【００５３】
判定の結果、ギヤ１７３とギヤ部１５３とが噛み合っていない場合（ステップＳ１０８、ＮＯ）、処理はステップＳ１０７に戻る。一方、ギヤ１７３とギヤ部１５３とが噛み合った場合（ステップＳ１０８、ＹＥＳ）、制御装置１１１は、第１挟持部１３２および第２挟持部１３３によるギヤアセンブリ１５０の挟持を解除し（ステップＳ１０９）、本制御は終了する。
【００５４】
以上のように構成された本実施の形態に係るロボット装置１００によれば、一対の第１挟持部１３２によりギヤアセンブリ１５０を挟持しつつ、第１挟持部１３２および第２挟持部１３３によりギヤアセンブリ１５０を挟持する。そのため、ギヤアセンブリ１５０をハンド部１３０にしっかりと固定することができ、ひいてはギヤアセンブリ１５０をキャリア１７０までは安定して搬送することができる。これにより、ギヤアセンブリ１５０のキャリア１７０への組付作業における作業効率を向上させることができる。
【００５５】
また、ギヤアセンブリ１５０をしっかりと固定することができるので、ギヤアセンブリ１５０をキャリア１７０内に挿入する際にかかる力を力検出部１４０により正確に検出することができる。
【００５６】
また、制御装置１１１が、力検出部１４０による検出結果に基づいて、ギヤアセンブリ１５０をキャリア１７０に組み付けるので、ギヤアセンブリ１５０のギヤ部１５３がキャリア１７０内の部品と衝突する際の力が制限される。そのため、ギヤ部１５３と当該部品との衝突に起因するギヤ部１５３の破損を低減することができる。
【００５７】
また、制御装置１１１がギヤアセンブリ１５０をキャリア１７０に組み付けるとき、ギヤアセンブリ１５０のギヤ１５３と、キャリア１７０内に位置するギヤ１７３とが噛み合うように、キャリア１７０内でギヤアセンブリ１５０を回転させる。これにより、ギヤ部１５３とギヤ１７３との噛み合い位置を調節することができるので、ギヤ部１５３とギヤ１７３とを噛み合わせやすくすることができる。
【００５８】
また、第２挟持部１３３に位置決め部１３４が設けられているので、ハンド部１３０に対するギヤアセンブリ１５０の位置決めを正確に行うことができる。
【００５９】
なお、上記実施の形態では、一対の第１挟持部１３２を左右方向に移動させ、第２挟持部１３３を上下方向に移動させる構成であったが、本発明はこれに限定されず、例えば、一対の第１挟持部１３２を上下方向に移動させ、第２挟持部１３３を左右方向に移動させても良い。
【００６０】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本開示の組付装置は、ギヤアセンブリをキャリアの組付位置に安定して搬送し、ひいてはギヤアセンブリのキャリアへの組付作業における作業効率を向上させることが可能な組付装置として有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１００  ロボット装置
１１０  本体部
１１１  制御装置
１２０  アーム部
１３０  ハンド部
１３１  ハンド本体部
１３２  第１挟持部
１３３  第２挟持部
１３４  位置決め部
１３５  押圧部
１４０  力検出部
１５０  ギヤアセンブリ
１５１  アセンブリ本体部
１５２  フランジ部
１５３  ギヤ部
１５４  被挟持部
１６０  パレット
１６１  台座部
１６２  脚部
１６３  開口
１７０  キャリア
１７１  アセンブリ挿入部
１７２  ギヤ配置部
１７３  ギヤ
１７３Ａ  ギヤ歯
１８０  位置決めピン
【図１】
2018202596.tif 000003
【図２】
2018202596.tif 000004
【図３】
2018202596.tif 000005
【図４】
2018202596.tif 000006
【図５】
2018202596.tif 000007
【図６】
2018202596.tif 000008
【図７】
2018202596.tif 000009
【図８】
2018202596.tif 000010
【図９】
2018202596.tif 000011
【図１０】
2018202596.tif 000012
【図１１】
2018202596.tif 000013
【図１２】
2018202596.tif 000014
【図１３】
2018202596.tif 000015
【図１４】
2018202596.tif 000016
【図１５】
2018202596.tif 000017