(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２の部品を挿入する穴を有する第１の部品を、前記第２の部品を挿入する側を上側にして保持する部品保持手段と、
前記第１の部品の上側から前記第２の部品を投入する部品投入手段と、
前記第１の部品の前記穴の下方から圧縮空気を送り込み前記第２の部品を前記第１の部品の前記穴に挿入する空気吐出手段と、
前記第２の部品が前記第１の部品の前記穴に挿入されたことを検知する部品検知手段と
を備え、
前記空気吐出手段は、前記第１の部品の前記穴への前記第２の部品の挿入の有無の検出結果に基づいて、前記圧縮空気の吐出の制御を行うことを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
前記部品保持手段は、貫通穴を有し、前記貫通穴と前記第１の部品の前記穴の位置がほぼ一致するように前記第１の部品の底面側で保持する手段であり、
前記空気吐出手段は、前記貫通穴の下方から前記圧縮空気を吐出し、前記第１の部品の前記穴に前記圧縮空気を送り込むことを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。
【請求項３】
前記空気吐出手段は所定の時間、前記圧縮空気を吐出し、前記部品検知手段が前記第２の部品が前記第１の部品の前記穴に挿入されたことを検知していない場合に、さらに所定の時間、前記圧縮空気を吐出することを特徴とする請求項１または２いずれかに記載の部品供給装置。
【請求項４】
前記空気吐出手段は、前記部品検知手段が前記第２の部品が前記第１の部品の前記穴に挿入されたことを検知するまで、継続して前記圧縮空気を吐出することを特徴とする請求項１または２いずれかに記載の部品供給装置。
【請求項５】
複数の前記空気吐出手段を備え、各前記空気吐出手段から吐出された前記圧縮空気が前記第１の部品の前記穴へと送られることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の部品供給装置。
【請求項６】
請求項１から５いずれかに記載の部品供給装置と、
前記部品供給装置において前記穴に前記第２の部品が挿入された前記第１の部品
を、前記第２の部品で第３の部品に固定する固定手段と、
を備えることを特徴とする組み立て装置。
【請求項７】
第２の部品を挿入する穴を有する第１の部品を、前記第２の部品を挿入する側を上側にして保持し、
前記第１の部品の上側から前記第２の部品を投入し、
前記第２の部品の前記第１の部品の前記穴への挿入の有無を検出し、
前記第１の部品の前記穴への前記第２の部品の挿入の有無の検出結果に基づいて、圧縮空気の吐出の制御をして前記第１の部品の前記穴の下方から前記圧縮空気を送り込み、
前記第２の部品を前記第１の部品の前記穴に挿入すること特徴とする部品供給方法。
【請求項８】
貫通穴を有する部品保持手段によって、前記貫通穴と前記第１の部品の前記穴の位置がほぼ一致するように前記第１の部品の底面側を保持し、
前記貫通穴の下方から前記圧縮空気を吐出し、前記第１の部品の前記穴に前記圧縮空気を送り込むことを特徴とする請求項７に記載の部品供給方法。
【請求項９】
前記第２の部品が前記第１の部品の前記穴に挿入されたことを検知するまで、所定の時間ごとに、前記圧縮空気の吐出と停止を繰りかえすことを特徴とする請求項７または８いずれかに記載の部品供給方法。
【請求項１０】
前記第２の部品が前記第１の部品の前記穴に挿入されたことを検知するまで、継続して前記圧縮空気を吐出することを特徴とする請求項７または８いずれかに記載の部品供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品の組み立て技術に関するものであり、特に、部品の組み立てに用いるねじを供給する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報装置等の各装置の生産を効率化するため、本体に部品をねじで固定するようなねじ締め工程も自動で行われることが多くなっている。情報装置等の本体に部品をねじで固定する際に、部品のねじ締め部にざぐり穴が備えていることがある。また、情報装置等の小型化や高密度化によって部品の小型化や使用されるねじ等の縮小化が進み、ねじ締め部のざぐり穴は、ねじ頭および平座金が入る大きさぎりぎりまで縮小されていることがある。そのような小さな寸法のねじ等で部品を固定する作業においても、生産効率を維持するため、ねじ締め工程等が自動で行われ生産効率が高いことが望ましい。
【０００３】
ざぐり穴を備える構成において、ざぐり穴にねじを上部から落下させて挿入しようとしても、ねじが傾きを持つために、ざぐり穴にねじが正常に挿入されることは少ない。そのため、自動でねじ締めを行うためには、ねじをざぐり穴に正確に挿入する必要がある。ねじをざぐり穴に正確に挿入しねじ締めを行う方法としては、例えば、ねじを締める際に用いる電動ドライバの先端であるドライバビットを磁性体にした装置によってねじ締めが行われることがある。ドライバビットを磁性体にした装置を用いる場合は、磁性体のねじをドライバビットの先端に付けた状態でざぐり穴への挿入およびねじ締めが行われる。
【０００４】
しかし、ねじに対する要求特性やコストの面などから鉄系などの磁性体のねじではなく銅系のねじが用いられることも多い。そのため、材料の性質によらず自動でねじ締めを行うためには、磁性体以外のねじをざぐり穴に挿入できる技術が必要であり、関連する技術の開発が行われている。そのような、ねじの材質によらず、穴にねじを正確に挿入するための技術としては、例えば、特許文献１のような技術が開示されている。
【０００５】
特許文献１は、ボルトの自動締付け機で使用されるボルトセット治具に関するものである。特許文献１のボルトセット治具は、ボルトを垂直にし、ボルトの自動締付け機のアームで保持する際に用いるものである。特許文献１のボルトセット治具は、漏斗状のガイド部と、ボルトのねじ部が挿入される穴と、穴の内部に形成されたフローティング機構を備えている。フローティング機構は、上部からボルトが押されたときに弾性反発力でボルトの姿勢を補正することができる。特許文献１では、ボルトセット治具にボルトを投入し、ボルトの自動締付け機のアームが、上から押し付けながらボルトの姿勢を補正して、垂直になるようにボルトを保持している。特許文献１では、垂直に補正した姿勢で保持したボルトを作業する箇所に搬送してボルトの締付けをおこなうことで、自動締付け機によって自動で締付け作業を行うことが可能になるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第２５１３４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術は次のような点で十分ではない。特許文献１の自動締付け機は、アームでボルトを保持して作業箇所に搬送してボルトの締付けを行っている。そのため、特許文献１では、保持したボルトを落とさずに作業箇所に搬送し、締付けを行う搬送機能を有する締付け部が必要となる。搬送機能を有する締付け部は、ボルトを確実に保持するため、ボルトの横幅等に対して大きなサイズを有する。しかし、部品の微細化などよって、ねじやボルトなどの部品や、ざぐり穴などが微小化している。そのため、特許文献１の技術では、部品やねじ等の設計寸法によっては、搬送機能を有するねじ等の締付け部がざぐり穴に入らず、作業が行えないことが生じる。そのような場合には、手動でのねじ等の締付け作業が必要になり、生産効率が低下する。よって、特許文献１の技術は、ねじ等の材質や寸法によらず生産効率を低下さずに締付けを行うための技術としては十分ではない。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するため、ねじ等の締付けを材質や寸法によらず生産効率を落とさずに行うことができる部品供給装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の部品供給装置は、部品保持手段と、部品投入手段と、空気吐出手段を備えている。部品保持手段は、第２の部品を挿入する穴を有する第１の部品を、第２の部品を挿入する側を上側にして保持する。部品投入手段は、第１の部品の上側から第２の部品を投入する。空気吐出手段は、第１の部品の穴の下方から圧縮空気を送り込み第２の部品を第１の部品の穴に挿入する。
【００１０】
本発明の部品供給方法は、第２の部品を挿入する穴を有する第１の部品を、第２の部品を挿入する側を上側にして保持する。本発明の部品供給方法は、第１の部品の上側から第２の部品を投入する。本発明の部品供給方法は、第１の部品の穴の下方から圧縮空気を送り込み第２の部品を第１の部品の穴に挿入する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、ねじ等の締付けを材質や寸法によらず生産効率を落とさずに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成の概要を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の構成の概要を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における動作フローを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の各ステップにおける各部位の状態を模式的に示した図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるねじの状態の例を示した図である。
【図６】本発明の第２の実施形態におけるねじの状態の例を示した図である。
【図７】本発明の第３の実施形態における動作フローを示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の各ステップにおける各部位の状態を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の部品供給装置の構成の概要を示したものである。本実施形態の部品供給装置は、部品保持手段１と、部品投入手段２と、空気吐出手段３を備えている。部品保持手段１は、第２の部品５を挿入する穴６を有する第１の部品４を、第２の部品５を挿入する側を上側にして保持する。部品投入手段２は、第１の部品４の上側から第２の部品５を投入する。空気吐出手段３は、第１の部品４の穴６の下方から圧縮空気を送り込み第２の部品５を第１の部品４の穴６に挿入する。
【００１４】
本実施形態の部品供給装置は、第２の部品５を第１の部品４の上側から投入し、穴６の下方から空気吐出手段３によって圧縮空気の送り込みを行っている。下から圧縮空気を送り込むことによって第２の部品５は、自重と圧縮空気による浮力とのバランスで姿勢が補正された状態となる。第２の部品５の姿勢が補正されることによって第２の部品５は、第１の部品４の穴６に挿入される。本実施系の部品供給装置を用いて第２の部品５が穴６に挿入された第１の部品４を用いることによって、取り付けを行う部品である第１の部品４を保持して搬送を行うことができる。そのため、第２の部品５の締付け等を行うための機構の大型化を抑制することができるので、微細な構造でもねじ締めを行うことが容易になる。また、本実施形態の部品供給装置では、圧縮空気によって第２の部品５の姿勢を補正することができるので、第２の部品５の材質等に依存せずに作業を行うことができる。その結果、本実施形態の部品供給装置を用いることで、ねじ等の締付けを材質や寸法によらず生産効率を落とさずに行うことが可能になる。
【００１５】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図２は、本実施形態の部品供給装置の構成の概要を示したものである。
【００１６】
本実施形態の部品供給装置は、ステージ１１と、ねじ検出センサ１２と、投入搬送部１３と、制御部１４と、エア吐出口１５と、バルブ１６と、レギュレータ１７と、エア配管１８を備えている。
【００１７】
本実施形態の部品供給装置は、情報装置等の基板や本体等に部品を取り付ける際に、取り付け側の部品である被固定部品２１のざぐり穴２２にねじ２３を挿入する装置である。ざぐり穴２２にねじ２３を挿入した状態で、被固定部品２１と取り付け先の本体等と接合し、ねじ２３のねじ締めを行うことで被固定部品２１を取り付け先の本体に固定することができる。また、本実施形態の部品供給装置によって、ざぐり穴２２にねじ２３を挿入した状態でねじ締めの作業を行うことで、ねじ締め工程における自動化が容易になる。
【００１８】
ステージ１１は、被固定部品２１のざぐり穴２２に、ねじ２３を供給する動作の際に被固定部品２１を保持する機能を有する。ステージ１１は、被固定部品２１のざぐり穴２２に対応する位置に穴３１を備えている。穴３１の径は、作業対象となる被固定部品２１のざぐり穴２２の径よりもやや大きくなるように形成されている。ステージ１１は、被固定部品２１の底面と接する部分に真空吸着等の吸着機構を備えていてもよい。また、ステージ１１は、第１の実施形態の部品保持手段１に相当する。
【００１９】
ねじ検出センサ１２は、ねじ２３がざぐり穴２２に正常に挿入されているかを検知する機能を有する。ねじ検出センサ１２は、ステージの１１の被固定部品２１を保持する面とは反対側の面の穴３１の近傍に設置されている。ねじ検出センサ１２には、例えば、穴３１を挟んだ両側に発光素子と受光素子を備えた光学センサを用いることができる。穴３１を挟んだ両側に発光素子と受光素子を備えた光学センサを用いた場合には、ねじ検出センサ１２は、発光素子と受光素子の間にねじ２３が存在し、光が遮光されたときに、ねじ２３を検知する。
【００２０】
ねじ検出センサ１２は、ねじ２３を検知しているとき、ねじ２３を検知していることを示す信号を制御部１４に送る。また、ねじ検出センサ１２は、ねじ２３を検知していないときに、ねじ２３を検知していないことを示す信号を制御部１４に送る構成としてもよい。
【００２１】
投入搬送部１３は、被固定部品２１の搬送およびねじ２３の供給を行う機能を有する。投入搬送部１３は、前工程の装置や部品の保管場所からステージ１１に被固定部品２１を配置し、被固定部品２１の上側からねじ２３を供給する。また、投入搬送部１３は、ねじ２３がざぐり穴２２に挿入された状態の被固定部品２１をステージ１１上から次工程の装置等に搬送する。
【００２２】
投入搬送部１３は、ねじ２３を、ねじ頭を上側、ねじ部を下側にして被固定部品２１の上側から被固定部品２１に投入する。投入搬送部１３は、ねじ頭が投入後に下側に向かないように被固定部品２１にねじ２３を投入する。投入搬送部１３は、例えば、チューブの中にねじ２３を保持し、圧縮空気で押し出すことで被固定部品２１にねじ２３を投入する。また、投入搬送部１３は、第１の実施形態の部品投入手段２に相当する。
【００２３】
制御部１４は、部品供給装置の制御全般を行う機能を有する。制御部１４は、投入搬送部１３を制御して、ステージ１１上への被固定部品２１の配置と、ねじ２３の被固定部品２１への投入を行う。また、制御部１４は、投入搬送部１３を制御して、ねじ２３がざぐり穴２２に挿入された被固定部品２１をステージ１１上から次工程の装置等へ搬送する。
【００２４】
制御部１４は、バルブ１６の開閉を制御してエア吐出部１５からのエアの吐出の有無を制御する。制御部１４は、レギュレータ１７を介してエア吐出部１５からエアの吐出する際の圧力を制御できるようにしてもよい。
【００２５】
エア吐出部１５は、圧縮空気としてエア配管１８を送られてくるエアを、ステージ１１の穴３１を介してざぐり穴２２に供給する機能を有する。エア吐出部１５は、ステージ１１の被固定部品２１を保持する面とは反対側から穴３１を介してざぐり穴２２に圧縮空気を供給するように備えられている。エア吐出部１５の開口径は、ざぐり穴２２の径よりも小さく設計されている。また、エア突出部１５は、ねじ検出センサ１２の動作を妨げないように備えられている。
【００２６】
エア吐出部１５の圧縮空気の吐出口に絞り機能を備える構成としてもよい。例えば、エア吐出部１５の吐出口にニードルを備えることで、圧縮空気の吐出圧を上げることができる。絞り機能を備えることで、供給される空気圧が同じであってもより高い圧力をねじ２３に加えることが可能になる。また、エア吐出部１５は、第１の実施形態の空気吐出手段３に相当する。
【００２７】
バルブ１６は、エア吐出部１５からの圧縮空気の吐出の有無を制御する機能を有する。バルブ１６には、例えば、ソレノイドバルブを用いることができる。ソレノイドバルブを用いる場合には電磁弁の開閉を制御し、電磁弁を開いている時間によって圧縮空気の吐出時間が制御される。
【００２８】
レギュレータ１７は、エア吐出部１５から吐出される圧縮空気の圧力を調整する機能を有する。レギュレータ１７は、作業者によってあらかじめ圧力の設定がされていてもよく、制御部１４によって圧力設定が可変であってもよい。
【００２９】
エア配管１８は、圧縮空気の供給源とエア吐出部１５の間を接続している。エア配管１８は、例えば、ステンレス管を用いることができる。エア配管１８の一部に金属製のじゃばら配管を用いてもよい。
【００３０】
被固定部品２１は、底面側にざぐり穴２２を備えている。また、被固定部品２１は、上面側にも開口部を有し、上面側の開口部からねじ２３を投入することができる。ざぐり穴２２は、ねじ２３のねじ部が挿入できる径に設計されている。また、ざぐり穴２２の径は、ねじ２３のねじ頭部を含めた全長より小さく設計されている。ねじ２３の頭部を含めた全長よりざぐり穴２２の径を小さく設計することで、ねじ２３が横向きにざぐり穴２２に入ってしまうことを防ぐことができる。ざぐり穴２２の径は、ねじ頭の径との差が小さいことが望ましい。ざぐり穴２２の径は、ねじ２３のねじ頭が穴を通らないように設計されている。また、ねじ２３には座金が組み込まれていてもよい。また、本実施形態の被固定部品２１、ざぐり穴２２およびねじ２３は、第１の実施形態の第１の部品４、穴６および第２の部品５にそれぞれ相当する。
【００３１】
本実施形態の部品供給装置において、被固定部品２１のざぐり穴２２にねじ２３が挿入される際の動作について説明する。図３は、本実施形態の部品供給装置の動作フローの概要を示したものである。
【００３２】
被固定部品２１のざぐり穴２２へのねじ２３の挿入の動作が開始されると、被固定部品２１が、ステージ１１上にセットされる（ステップ１０１）。被固定部品２１は、被固定部品２１のざぐり穴２２と、ステージ１１の穴３１の位置が合うようにステージ１１上にセットされる。被固定部品２１がセットされると、被固定部品２１にねじ２３が、投入される（ステップ１０２）。ねじ２３は、ねじ頭が下を向かないように被固定部品２１の上部から落下させることで投入される。
【００３３】
ねじ２３が被固定部品２１に投入されると、制御部１４は、バルブ１６を所定の時間、開いた状態にしてエア吐出部１５から圧縮空気を吐出する（ステップ１０３）。バルブ１６を開く所定の時間と圧縮空気の吐出圧は、ねじ２３の大きさや重量等に応じてあらかじめ設定されている。圧縮空気の吐出圧は、ねじ２３を浮かせつつ、被固定部品２１からねじ２３が飛び出さない程度に設定される。圧縮空気の吐出圧は、レギュレータ１７によって設定される。
【００３４】
圧縮空気が吐出されると、圧縮空気は、穴３１を通りざぐり穴２２に供給される。圧縮空気が供給されると、ねじ２３は圧縮空気によって浮いた状態となる。ねじ２３は、浮いた状態になると、圧縮空気の圧力と自重とのバランスおよびねじ２３と被固定部品２１との間を流れる圧縮空気の気流によって長軸を垂直方向に向ける。ねじ２３の長軸とは、ねじ部が形成されている方向のことをいい、ねじ頭の平面に対して垂直な方向のことをいう。
【００３５】
圧縮空気の吐出を開始してから所定の時間が経過すると、制御部１４は、バルブ１６を閉じた状態にして圧縮空気の吐出を停止する（ステップ１０４）。圧縮空気の吐出が停止されると、ねじ２３は自重で下降する。ねじ２３は、長軸を垂直に向けたまま下降する。ねじ２３が被固定部品２１の底面付近まで下降すると、ねじ２３のねじ部は、ざぐり穴２２に挿入される。
【００３６】
圧縮空気の吐出を停止すると、制御部１４は、ねじ検出センサ１２でねじ２３を検知しているかを確認する。ねじ検出センサ１２がねじ２３を検知しているとき（ステップ１０５でＹｅｓ）、制御部１４は、ざぐり穴２２にねじ２３が正常に挿入されたと判断する。ねじ２３がざぐり穴２２に正常挿入されたと判断すると、制御部１４は、被固定部品２１を次の工程の処理に進める（ステップ１０６）。
【００３７】
制御部１４は、被固定部品２１を次工程の処理を行うユニットに搬送する制御信号を投入搬送部１３に送る。次のユニットに搬送する制御信号を受けとると、投入搬送部１３は、被固定部品２１を、次工程のねじ締めを行うユニットに搬送する。ねじ締めを行うユニットでは、被固定部品２１と固定先の本体との重ね合わせが行われ、ねじ締めが行われる。被固定部品２１を次工程のユニットに搬送すると、部品供給装置は、作業待ちの被固定部品２１が無くなるまでステップ１１１からの動作を順次、行う。
【００３８】
圧縮空気の吐出を停止した際に、ねじ検出センサ１２がねじ２３を検知していないとき（ステップ１０５でＮｏ）、制御部１４は、ざぐり穴２２にねじ２３が正常に挿入されていないと判断する。ざぐり穴２２にねじ２３が正常に挿入されていないと判断すると、ステップ１０３に戻り、制御部１４は、再度、バルブ１６を所定の時間、開いた状態にしてエア吐出部１５から圧縮空気を吐出する。
【００３９】
所定の回数、圧縮空気の吐出を繰り返してもねじ検出センサ１２がねじ２３を検知できないときは、制御部１４が、ねじ２３の供給作業で異常が生じていると判断する構成としてもよい。そのような構成とした場合には、作業の対象となっている被固定部品２１を投入搬送部１３が回収箱等に移動し、次の被固定部品２１にねじ２３を供給する動作に移るようにしてもよい。また、制御部１４がアラームを発生し、作業者によってねじ２３の挿入が行われるようにしてもよい。
【００４０】
図４を参照して、被固定部品２１のざぐり穴２２にねじ２３が挿入される際の各部位の状態について説明する。図４は、ざぐり穴２２にねじ２３を挿入する動作における各部位の状態を模式的に示したものである。
【００４１】
図４の左側の図は、被固定部品２１にねじ２３が投入された状態を示している。被固定部品２１にねじ２３が投入された直後は、ざぐり穴２２にねじ部が挿入される可能性は低く、図４の左側の図のようにねじ２３は、ざぐり穴２２に挿入されていない状態で存在する。
【００４２】
エア吐出部１５から圧縮空気が吐出されると、ねじ２３は、図４の中央の図に示すように浮いた状態になる。ねじ２３は、圧縮空気の圧力と自重とのバランス、および、被固定部品２１の内壁との間を流れる圧縮空気の気流によって、長軸がほぼ垂直を向いた状態になる。
【００４３】
図４の中央の図の状態でエア吐出部１５からの圧縮空気の吐出が停止されると、ねじ２３は自重で下降する。圧縮空気の吐出が停止された際、ねじ２３は長軸が垂直、すなわち、ねじ部が垂直方向を向いているので、ねじ２３が下降することでねじ部がざぐり穴２２に挿入される。図４の右側の図は、ねじ２３のねじ部がざぐり穴２２に挿入された状態である。圧縮空気の吐出が停止された際に、ねじ２３のねじ部がざぐり穴２２挿入されずに、ねじ検出センサ１２がねじ２３を検知しない場合には、再度、圧縮空気の吐出が行われる。以上のような動作によりねじ２３は、被固定部品２１のざぐり穴２２に挿入される。
【００４４】
図５および図６は、本実施形態の部品供給装置で、ねじ２３を挿入した被固定部品２１を取り付け先の本体２４に固定する際の状態を示した図である。図５は、ねじ２３を挿入した被固定部品２１のざぐり穴２２と、本体２４のねじ穴の位置を合わせて接合した状態である。図５の状態で、上部から電動ドライバ等でねじ締めを行うことで被固定部品２１をねじ２３で本体２４に固定することができる。図６は、ねじ締めを行い、被固定部品２１をねじ２３で本体２４に固定した状態を示している。本実施形態の部品供給装置と、被固定部品２１と本体２４との接合およびねじ締めを行うユニットを組み合わせることで組み立て装置を構成することができる。
【００４５】
本実施形態の部品供給装置は、被固定部品２１の上部からねじ２３を落下させて投入し、エア吐出部１５から吐出された圧縮空気をざぐり穴２２の下側から送り込んでいる。ざぐり穴２２の下側から圧縮空気を送り込むことで、ねじ２３は、下側から送られてくる圧縮空気の圧力と自重とのバランス等によって、長軸が垂直になるような姿勢になる。そのため、ねじ２３が被固定部品２１に投入された際の姿勢によらず、ねじ２３を垂直な姿勢にすることができる。ねじ２３の長軸が垂直になることで、圧縮空気の吐出を停止した際に、ねじ２３はざぐり穴２２に正確に挿入される。ねじ２３が被固定部品２１に投入された際の姿勢によらずに、ねじ２３をざぐり穴２２に挿入することができるので、ねじ２３がざぐり穴２２に挿入されていない不良が生じにくい。そのため本実施形態の部品供給装置を用いることで、生産効率を維持してねじの締付けおよび部品の固定作業を行うことができる。
【００４６】
本実施形態の部品供給装置は、圧縮空気の吐出によってねじ２３の姿勢を補正してざぐり穴２２に挿入しているので、ねじ２３の材質等によらずにねじ２３をざぐり穴２２に挿入することができる。また、本実施形態の部品供給装置を用いることで、締付けの対象となるねじ２３ではなく被固定部品２１を保持して、取り付け先の本体等の場所に搬送することができる。よって、搬送機構の大きさに関わらず、ねじ２３の締付け用のドライバ等を選定することができる。そのため、本実施形態の部品供給装置を用いることで、ねじ２３やざぐり穴２２が微細な構造の部品で作業をする場合にも、自動でねじの締付け等を行うことが可能になる。以上より、本実施形態の部品供給装置を用いることで、ねじ等の締付けを材質や寸法によらず生産効率を落とさずに行うことが可能になる。
【００４７】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について詳細に説明する。第２の実施形態の部品供給装置では、エア吐出部１５から所定の時間ごとに圧縮空気を吐出していたが、本実施形態の部品供給装置は、ねじ検出センサ１２がねじを検知するまでエア吐出部１５から継続して圧縮空気を吐出する。
【００４８】
本実施形態の部品供給装置の構成は、図２に示した第２の実施形態の部品供給装置と同様である。そのため、以下では、本実施形態の部品供給装置の動作について図７を参照して説明する。図７は、本実施形態の部品供給装置の動作フローの概要を示したものである。また、動作の説明において、部品供給装置の構成に関しては図２を参照して説明する。
【００４９】
被固定部品２１のざぐり穴２２へのねじ２３の挿入の処理を開始すると、制御部１４は、バルブ１６を開いた状態にしてエア吐出部１５から圧縮空気を吐出する（ステップ１１１）。本実施形態の部品供給装置においてエア吐出部１５から吐出される圧縮空気の吐出圧は、圧縮空気による浮力よりもねじ２３の自重の方が大きくなるように設定される。すなわち、本実施形態の圧縮空気の吐出圧は、ねじ２３の重量等が同じとした場合に、第２の実施形態において吐出される圧縮空気の吐出圧よりも低く設定される。本実施形態の圧縮空気の吐出圧は、ねじ２３の長軸が垂直なり、自重で徐々に下降してざぐり穴２３に挿入される程度の圧力に設定される。すなわち、本実施形態では圧縮空気は、ねじ２３を十分に浮かせるのではなく、圧縮空気の圧力と気流によってねじ２３の姿勢が補正される程度の圧力で吐出される。
【００５０】
圧縮空気の吐出を開始すると、制御部１４は、投入搬送部１３を制御して被固定部品２１をステージ１１にセットする（ステップ１１２）。被固定部品２１は、被固定部品２１のざぐり穴２２とステージ１１の穴３１の位置が合うようにステージ１１上にセットされる。被固定部品２１がセットされると、被固定部品２１に上側からねじ２３が投入される（ステップ１１３）。
【００５１】
ねじ２３が投入されると、ねじ２３は自重で徐々に下降しながら圧縮空気の圧力と気流によって姿勢が補正される。下降とともに垂直になり底面付近まで達すると、ねじ２３のねじ部は、ざぐり穴２２に挿入された状態になる。
【００５２】
ねじ２３が投入されると、制御部１４は、ねじ検出センサ１２によるねじ２３の検知の有無を確認する。ねじ検出センサ１２がねじ２３を検知していないとき（ステップ１１４でＮＯ）、制御部１４は、ざぐり穴２２にねじ２３が挿入され、ねじ検出センサ１２がねじ２３を検知するまで待機する。
【００５３】
ねじ検出センサ１２がねじ２３を検知しているとき（ステップ１１４でＹｅｓ）、制御部１４は、ざぐり穴２２にねじが正常に挿入されたと判断する。ねじ２３がざぐり穴２２に正常に挿入されたと判断すると、制御部１４はバルブ１６を閉じた状態にして圧縮空気の吐出を停止する（ステップ１１５）。圧縮空気の吐出を停止すると、制御部１４は、被固定部品２１を次の工程の処理に進める（ステップ１１６）。
【００５４】
制御部１４は、被固定部品２１を次工程の処理を行うユニットに搬送する制御信号を投入搬送部１３に送る。次のユニットに搬送する制御信号を受けとると、投入搬送部１３は、被固定部品２１を、次工程のねじ締めを行うユニットに搬送する。ねじ締めを行うユニットでは、被固定部品２１と固定先の本体との重ね合わせが行われ、ねじ締めが行われる。
【００５５】
被固定部品２１を次工程のユニットに搬送すると、部品供給装置は、作業待ちの被固定部品２１が無くなるまでステップ１１１からの動作を順次、行う。また、作業待ちの被固定部品２１がある場合には、ステップ１１５の圧縮空気の吐出の停止を行わずに、次の被固定部品２１をセットし、ステップ１１２からの動作が行われるようにしてもよい。
【００５６】
図８を参照して、被固定部品２１のざぐり穴２２にねじ２３が挿入される際の各部位の状態について説明する。図８は、ざぐり穴２２にねじ２３を挿入する動作における各部位の状態を模式的に示したものである。
【００５７】
図８の左側の図は、被固定部品２１にねじ２３が投入された状態を示している。被固定部品２１にねじ２３が投入されると、圧縮空気と自重のバランスでねじ２３は徐々に下降する。また、ねじ２３は、下降する際に圧縮空気の圧力と自重とのバランス、および、被固定部品２１の内壁との間を流れる圧縮空気の気流によって、長軸がほぼ垂直を向いた状態になる。
【００５８】
ねじ２３が下降を続けるとねじ２３のねじ部は、ざぐり穴２２に挿入される。図８の右側の図は、ねじ２３のねじ部がざぐり穴２２に挿入された状態である。図８の右側の図の状態になると、ねじ検出センサ１２がねじ２３を検知するので、制御部１４は、ねじ２３がざぐり穴２２に正常に挿入されたと判断する。また、このとき、エア吐出部１５から圧縮空気の吐出が継続していても、圧力が低いのでねじ２３は浮上しない。
【００５９】
本実施形態の部品供給装置は、第２の実施形態と同様の効果を有する。本実施形態の部品供給装置では、ねじ２３の投入前から圧縮空気を吐出し続けることで安定してざぐり穴２２に圧縮空気を供給することができる。また、継続して吐出することで第２の実施形態よりも圧縮空気を低圧で吐出して作業をすることが可能になる。そのため、本実施形態の部品供給装置では、ねじ２３の動作が安定するのでより確実にざぐり穴２２にねじ２３を挿入することが可能になる。その結果、本実施形態の部品供給装置では、ねじ２３がざぐり穴２２に挿入されない不良をより低減することができるので生産効率が向上する。
【００６０】
第２および第３の実施形態では、エア吐出部１５から圧縮空気を吐出している間の吐出圧を一定としていたが、ねじ２３のざぐり穴２２への挿入の動作を行っている間に吐出圧を変化させる構成としてもよい。例えば、動作の開始直後は、低圧で吐出することでねじ２３が大きく動いて被固定部品２１から飛び出すことを防ぎ、その後、圧力を上げてねじ２３の姿勢の補正およびざぐり穴２２への挿入の動作が行われるようにしてもよい。このように圧縮空気の吐出圧を多段階で制御してねじ２３の動きを細かく制御することで、ねじ２３をより正確にざぐり穴２２に挿入することができるので生産効率が向上する。エア吐出部１５から圧縮空気を吐出している間の吐出圧を可変とする場合には、制御部１４がレギュレータ１７を制御して圧縮空気の吐出圧を変更する。
【００６１】
第２および第３の実施形態では、エア吐出部１５、ステージ１１および被固定部品２１の位置は固定されていたが、エア吐出部１５と被固定部品２１間の距離を変更できる構成としてよい。エア吐出部１５と被固定部品２１間の距離を変更できる構成とする場合には、例えば、ステージ１１を上下方向に移動可能なステージとすることで距離を可変とすることができる。また、エア配管１８の一部をじゃばら構造にして、エア吐出部１５を上下方向に移動可能な構成としてもよい。また、制御部１４によってステージ１１とエア吐出部１５の位置を制御できる構成としてもよい。
【００６２】
エア吐出部１５と被固定部品２１間の距離を変更できる構成とすることで、エア吐出部１５から吐出される圧縮空気が同じ圧力であってもねじ２３により高い圧力を加えることができる。また、エア吐出部１５と被固定部品２１間の距離を変更できる構成とすることで、被固定部品２１およびねじ２３の構造や大きさによって、圧縮空気の流れ方を変更することができるので、ねじ２３の動作をより細かく制御することが可能になる。ねじ２３の動きを細かく制御することで、ねじ２３をより正確にざぐり穴２２に挿入することができるので生産効率が向上する。
【００６３】
第２および第３の実施形態では、被固定部品２１のざぐり穴２２に対してエア吐出部１５は１つの吐出口を備えていた。そのような構成に代えて、１つのざぐり穴２２に対して複数のエア吐出部１５を備える構成としてもよい。複数のエア吐出部１５を備える場合には、各エア吐出部１５の吐出口が、互いに異なる角度でざぐり穴２２に圧縮空気を吐出できるように、各エア吐出部１５が設置される。複数のエア吐出部１５が異なる角度から圧縮空気をざぐり穴２２に供給することで、圧縮空気がねじ２３に接触する位置を分散し、ねじ２３が縦に回転しようとする力を分散しながらねじ２３を浮上させることができる。ねじ２３が縦に回転する力を分散することで、ねじ２３をざぐり穴２２により正確に挿入することができるので生産効率が向上する。
【００６４】
第２のおよび第３の実施形態では被固定部品２１につき１つのざぐり穴２２を備えていた。そのような構成に代えて、１つの被固定部品２１が複数のざぐり穴２２を備えていてもよい。そのような構成とする場合には、各ざぐり穴２２の間は、ねじ２３の大きさに対して十分の深さを持つように互いに隔離されている。複数のざぐり穴２２を備える場合には、ステージ１１の穴３１がざぐり穴２２の位置に応じて複数、備えられている。複数のざぐり穴２２およびステージ１１の穴３１が備えられている構成とする場合には、エア吐出部１５は、穴３１に対応する位置ごと備えられている。複数のざぐり穴２２を備える場合に、ステージ１１側を可動にし、１つのエア吐出部１５で順番に作業が行われるようにしてもよい。また、１つのざぐり穴２２での作業を行うごとに被固定部品２１の位置を、投入搬送部１３で変更してねじ２３をざぐり穴２２に挿入する作業が行われてもよい。
【００６５】
上記の構成は、全てが組み合わされて第２または第３の実施形態の部品供給装置に備えられていてもよい。また、上記の構成のうち一部が組み合わされて第２または第３の実施形態の部品供給装置に備えられていてもよい。
【００６６】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００６７】
（付記１）
第２の部品を挿入する穴を有する第１の部品を、前記第２の部品を挿入する側を上側にして保持する部品保持手段と、
前記第１の部品の上側から第２の部品を投入する部品投入手段と、
前記第１の部品の前記穴の下方から圧縮空気を送り込み前記第２の部品を前記第１の部品の前記穴に挿入する空気吐出手段と、
を備えることを特徴とする部品供給装置。
【００６８】
（付記２）
前記部品保持手段は、貫通穴を有し、前記貫通穴と前記第１の部品の前記穴の位置がほぼ一致するように前記第１の部品の底面側で保持する手段であり、
前記空気吐出手段は、前記貫通穴の下方から前記圧縮空気を吐出し、前記第１の部品の前記穴に前記圧縮空気を送り込むことを特徴とする付記１に記載の部品供給装置。
【００６９】
（付記３）
前記第２の部品が前記第１の部品の前記穴に挿入されたことを検知する部品検知手段をさらに備え、
前記空気吐出手段は所定の時間、前記圧縮空気を吐出し、前記部品検知手段が前記第２の部品が前記第１の部品の前記穴に挿入されたことを検知していない場合に、さらに所定の時間、前記圧縮空気を吐出することを特徴とする付記１または２いずれかに記載の部品供給装置。
【００７０】
（付記４）
前記第２の部品が前記第１の部品の前記穴に挿入されたことを検知する部品検知手段をさらに備え、
前記空気吐出手段は、前記部品検知手段が前記第２の部品が前記第１の部品の前記穴に挿入されたことを検知するまで、継続して前記圧縮空気を吐出することを特徴とする付記１または２いずれかに記載の部品供給装置。
【００７１】
（付記５）
前記部品保持手段と、前記空気吐出手段との距離を調整する調整手段をさらに備えることを特徴とする付記１から４いずれかに記載の部品供給装置。
【００７２】
（付記６）
前記空気吐出手段の前記圧縮空気の吐出口に絞り手段を有することを特徴とする付記１から５いずれかに記載の部品供給装置。
【００７３】
（付記７）
複数の前記空気吐出手段を備え、各前記空気吐出手段から吐出された前記圧縮空気が前記第１の部品の前記穴へと送られることを特徴とする付記１から６いずれかに記載の部品供給装置。
【００７４】
（付記８）
前記空気吐出手段から出力される前記圧縮空気の吐出圧を制御する圧力制御手段をさらに備え、
前記圧力制御手段は、前記圧縮空気の吐出圧を多段階で制御することを特徴とする付記１から７いずれかに記載の部品供給装置。
【００７５】
（付記９）
前記圧力制御手段は、前記圧縮空気の吐出開始直後に前記圧縮空気を第１の圧力値で吐出し、吐出開始から所定の時間経過後に前記第１の圧力値とは異なる第２の圧力値で前記圧縮空気を吐出するように前記吐出圧を制御することを特徴とする付記８に記載の部品供給装置。
【００７６】
（付記１０）
付記１から９いずれかに記載の部品供給装置と、
前記部品供給装置において前記穴に前記第２の部品が挿入された前記第１の部品
を、前記第２の部品で第３の部品に固定する固定手段と、
を備えることを特徴とする組み立て装置。
【００７７】
（付記１１）
第２の部品を挿入する穴を有する第１の部品を、前記第２の部品を挿入する側を上側にして保持し、
前記第１の部品の上側から前記第２の部品を投入し、
前記第１の部品の前記穴の下方から圧縮空気を送り込み前記第２の部品を前記第１の部品の前記穴に挿入すること特徴とする部品供給方法。
【００７８】
（付記１２）
貫通穴を有する部品保持手段によって、前記貫通穴と前記第１の部品の前記穴の位置がほぼ一致するように前記第１の部品の底面側を保持し、
前記貫通穴の下方から前記圧縮空気を吐出し、前記第１の部品の前記穴に前記圧縮空気を送り込むことを特徴とする付記１１に記載の部品供給方法。
【００７９】
（付記１３）
前記第２の部品が前記第１の部品の前記穴に挿入されたことを検知するまで、所定の時間ごとに、前記圧縮空気の吐出と停止を繰りかえすことを特徴とする付記１１または１２いずれかに記載の部品供給方法。
【００８０】
（付記１４）
前記第２の部品が前記第１の部品の前記穴に挿入されたことを検知するまで、継続して前記圧縮空気を吐出することを特徴とする付記１１または１２いずれかに記載の部品供給方法。
【００８１】
（付記１５）
前記圧縮空気を吐出する際に、前記圧縮空気の吐出口に備えられた絞りを介して前記圧縮空気が吐出されることを特徴とする付記１１から１４いずれかに記載の部品供給方法。
【００８２】
（付記１６）
複数の前記圧縮空気の吐出口から前記第１の部品の前記穴に前記圧縮空気を送り込むことを特徴とする付記１１から１５いずれかに記載の部品供給方法。
【００８３】
（付記１７）
前記圧縮空気の吐出圧を多段階で制御することを特徴とする付記１１から１６いずれかに記載の部品供給方法。
【００８４】
（付記１８）
前記圧縮空気の吐出開始直後に前記圧縮空気を第１の圧力値で吐出し、吐出開始から所定の時間経過後に前記第１の圧力値とは異なる第２の圧力値で前記圧縮空気を吐出することを特徴とする付記１７に記載の部品供給方法。
【００８５】
（付記１９）
前記穴に前記第２の部品が挿入された前記第１の部品を、前記第２の部品で第３の部品に固定することを特徴とする付記１１から１８いずれかに記載の部品供給方法。
【符号の説明】
【００８６】
１    部品保持手段
２    部品投入手段
３    空気吐出手段
４    第１の部品
５    第２の部品
６    穴
１１    ステージ
１２    ねじ検出センサ
１３    投入搬送部
１４    制御部
１５    エア吐出部
１６    バルブ
１７    レギュレータ
１８    エア配管
２１    被固定部品
２２    ざぐり穴
２３    ねじ
２４    本体
３１    穴
【図１】
0006617489.tif 000002
【図２】
0006617489.tif 000003
【図３】
0006617489.tif 000004
【図４】
0006617489.tif 000005
【図５】
0006617489.tif 000006
【図６】
0006617489.tif 000007
【図７】
0006617489.tif 000008
【図８】
0006617489.tif 000009