(57)【要約】【課題】  傷を発生させずに嵌入孔に迅速に部品を挿入することが出来る挿入方法を提供すること。【解決手段】  戴台に保持した一方の部品に形成された嵌入孔に他方の部品を挿入する部品挿入方法であって、部品を回転させながら挿入する事を特徴とする部品挿入方法及び、挿入装置を提供した。本発明では、挿入しようとする部品に回転を与えることで、嵌入孔の軸芯と、挿入しようとする部品の軸芯が同軸となる現象を利用する。本発明では、簡単かつ小型の構造で部品に傷を発生させずに高速で部品を挿入する事が可能となる。本発明では、同様の方法で次々に部品を挿入する事が可能であり、又、挿入した部品に更に他の部品を挿入する事も可能でなので、複雑な構造物の組立にも利用できる。本発明では、挿入しようとする部品の寸法や重量に応じた機構を実現することも容易であるので、部品挿入の広い分野で利用可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
戴台に保持した一方の部品に形成された円筒状の嵌入孔に他方の部品を挿入する部品挿入方法であって、部品を回転させながら挿入する事を特徴とする部品挿入方法。
【請求項２】
戴台に保持した一方の部品に、円筒状の嵌入孔が形成された他方の部品を挿入する部品挿入方法であって、部品を回転させながら挿入する事を特徴とする部品挿入方法。
【請求項３】
請求項１及び、請求項２記載の部品挿入方法であって、挿入する部品を把持するアームの重量をバランスさせるスプリング機構と、把持アームに加わる挿入抵抗を検知する位置センサと、把持した部品を回転させる機構を有する事を特徴とする部品挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の部品に形成された嵌入孔に他方の部品を挿入して組立を行う部品挿入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一方の部品に形成された嵌入孔に他方の部品を挿入して組立を行う作業において、部品間の間隙が数μｍと極めて小さい場合は、誤差数μｍの位置精度が要求されるので、組立の自動化は困難である。間隙が極めて小さい場合の挿入方法として、特開２０００−１７６７４９号、特開２００３−２２０５２６号、に示す技術が開示されている。特開２０００−１７６７４９号では嵌入される部品の傾きや位置に自由度をもたせる部品挿入方法が開示されている。又、特開２００３−２２０５２６号では挿入しようとする部品を揺動させつつ挿入する部品挿入方法が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１７６７４９号公報
【特許文献２】特開２００３−２２０５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の方法では両部品間の相対誤差や間隙によっては迅速な部品挿入が困難となり、部品に傷を発生させるおそれがあった。又、他の部品を次々に挿入して、複雑な装置の組立を行う場合や、挿入した部品に更に別部品を挿入するような場合に適していない。本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単かつ小型の設備構造で部品に傷を発生させずに迅速に部品を挿入する事ができる方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載の発明は、戴台に把持した一方の部品に形成された円筒状の嵌入孔に、他方の部品を回転させながら挿入する部品挿入方法であり、挿入を行おうとする部品を嵌入孔に押圧して相対的に回転させる事によって、自動的に嵌入孔の軸芯と挿入しようとする部品の軸芯が一致する現象を利用するものである。
【０００５】
請求項２記載の発明は、両部品の相対位置が請求項１記載の発明と逆の場合であり、本発明においては、部品間の相対位置に関わりなく応用が可能である。
【０００６】
請求項３は請求項１及び、請求項２記載の部品挿入方法に関わる部品挿入装置である。本装置では、挿入しようとする部品を把持して、回転させながら嵌入孔に向かって一定速度で押圧する。挿入する部品を把持するアームはスプリング機構で重量バランスされて、両部品間の接触時の衝撃を緩和すると共に、挿入時の抵抗を一定値以下に調整する機構としている。挿入時の抵抗が設定値以上になると把持アームは持ち上げられて位置センサで検知されて、部品挿入が停止される。挿入抵抗が設定値以下に戻れば、位置センサで検知されて部品挿入が再開される。こうして、常に一定値以下の微小な挿入抵抗で部品挿入が行われる。こうした機構によって、部品に傷を発生させずに迅速に部品を挿入する事ができる簡単な構造の部品挿入装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、傷を発生させずに円筒状の嵌入孔に迅速に部品を挿入する方法を提供する。本発明では挿入しようとする部品に回転を与えることで、嵌入孔の軸芯と、挿入しようとする部品の軸芯が同軸となる現象を利用する。本発明では、簡単かつ小型の構造で部品に傷を発生させずに高速で部品を挿入する事が可能となる。本発明では、同様の方法で次々に部品を挿入する事が可能であり、又、挿入した部品に更に他の部品を挿入する事も可能でなので、複雑な構造物の組立にも利用できる。本発明では、挿入しようとする部品の寸法や重量に応じた機構を実現することも容易であるので、部品挿入の広い分野で利用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は、本発明に関わる部品挿入装置の１実施例を示す部品把持アームの構造図である。部品把持アームはエアチャック１（MSC株式会社製  MHS3-32D-Y69BL）、ロータリアクチュエータ２（MSC株式会社製  MSQA20A-A93VL）、スライドベアリング３（THK株式会社製  ST12B）、スプリング４（株式会社ミスミ製  ばね定数１Ｎ/ｍｍ  自由長さ５０ｍｍ）、エアシリンダ５（MSC株式会社製  CDQSB16-10T-A93S）、調整ナット６、及び、位置センサ７（株式会社キーエンス製  近接センサEV-108M）、で構成されている。部品把持アームは３軸ロボット機構により移動可能な構造としている。スプリング機構はスプリング４、調整ナット６で構成されて部品把持アーム及び、挿入しようとする部品の重量とバランスする機構としている。エアシリンダ５は部品搬送中、部品把持アームを固定する機能を持っている。
【００１０】
図２は、前記挿入装置を利用して組立を行ったゴムローラ成形用金型の組立図を示す。ゴムローラ成形用金型は、金型下部部品１０、シャフト１１、筒状金型１２、金型上部部品１３にて構成されている。金型下部部品１０及び金型上部部品１３に形成されたシャフト嵌入孔は内径８．０００ｍｍに加工されている。シャフト１１は外形７．９９５ｍｍ、長さ２６５ｍｍに加工されている。筒状金型１２は内径１６．２５ｍｍ、外形２４ｍｍ、長さ２５０ｍｍに加工され両端部は円錐状に加工され金型下部部品１０及び、金型上部部品１３と嵌合される。シャフト嵌入孔と挿入しようとするシャフトとの径の差は５μｍであった。部品把持アームは３軸ロボット機構により、シャフト１１が置かれた所定位置に移動しシャフト１１を部品把持アームに設けたエアチャック１で把持する。シャフト１１をエアチャック１で把持し、既に戴置台に置かれている金型下部部品１０の位置に移動する。この間は、エアシリンダ５に所定圧力に調整された圧縮空気が供給され、把持アームのスプリング機構を固定している。シャフト１１が金型下部部品１０に形成したシャフト嵌入孔に近接すると、エアシリンダ５内に供給された圧縮空気は放出されて、把持アームとシャフト１１の重量はスプリング機構でバランスされる。次いで、シャフト１１をロータリアクチュエータ２で半回転させながらシャフト嵌入孔に向かって１０ｍｍ/秒の一定速度で押圧する。シャフト１１と金型下部部品１０との衝突時の衝撃は部品把持アームに設けたスプリング機構により緩和されて部品に傷が発生しない。金型下部部品１０に形成されたシャフト嵌入孔の縁部にシャフト１１が接触した状態でシャフトを回転させる事により、シャフト嵌入孔の軸芯とシャフト１１の軸芯が一致して同軸となる。挿入時の抵抗が１Ｎを超えると部品把持アームは持ち上げられて位置センサ７で検知され挿入が停止する。挿入時の抵抗が１Ｎ以下に戻れば部品把持アームは下がり、位置センサ７で検知され挿入が再開される仕組みとした。金型下部部品１０とシャフト１１との接触時の衝撃はスプリング機構で緩和され、シャフト挿入抵抗は１Ｎ以下に調整されているので、金型下部部品１０及びシャフト１１に傷を発生させずにシャフト挿入が可能となった。次に、所定位置に置かれた筒状金型１２を金型下部部品１０に挿入し円錐面で嵌合する。その後、図１記載の部品把持アームと同様の機構を有するもう一方の部品把持アームを用いて金型上部部品１３を部品把持アームに設けたエアチャックで把持して、既に挿入が完了したシャフト１１の位置に移動する。金型上部部品１３を搬送中、エアシリンダ内に所定圧力に調整された圧縮空気が供給されてスプリング機構は固定されている。金型上部部品１３がシャフト１１に近接すると、エアシリンダ内に供給された圧縮空気が放出されて、把持アームと金型上部部品１３の重量はスプリング機構でバランスされる。金型上部部品１３をロータリアクチュエータで半回転させながら上部部品１３に形成されたシャフト嵌入孔をシャフト１１に向かって１０ｍｍ/秒の一定速度で押圧する。シャフト１１と金型上部部品１３の衝突時の衝撃は部品把持アームに設けたスプリング機構により緩和される。金型上部部品１３に形��されたシャフト嵌入孔の縁部にシャフト１１が接触した状態で金型上部部品１３を回転させる事により、シャフト嵌入孔の軸芯とシャフト１１の軸芯が一致して同軸となる。挿入時の抵抗が１Ｎを超えると部品把持アームは持ち上げられて位置センサで検知され挿入を停止する。挿入時の抵抗が１Ｎ以下に戻れば部品把持アームは下がり、位置センサで検知され挿入が再開する仕組みとした。金型上部部品１３とシャフト１１との接触時の衝撃はスプリング機構で緩和され、シャフト挿入抵抗は１Ｎ以下に調整されているので、金型上部部品１３及びシャフト１１に傷を発生させずに金型上部部品１３をシャフト１１に挿入出来た。こうしてゴムローラ成形金型の組立が完了する。シャフト１１及び筒状金型１２のように縦方向に長く不安定な部品の挿入においては、必要に応じて部品の揺れを防止する支持機構や、所定位置に確実に保持する機構を設けることも本発明の実施形態に含まれる。本発明では、挿入しようとする部品の形状や重量に応じた部品把持部やスプリング機構とすることが可能であるので、部品挿入の広い分野で利用可能であり、簡単な機構によって、間隙が数μｍと極めて小さい場合においても、傷を発生させずに嵌入孔に迅速に部品を挿入することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】部品把持アーム図
【図２】ゴムローラ成形金型組立図
【符号の説明】
【００１２】
１  エアチャック
２  ロータリアクチュエータ
３  スライドベアリング
４  スプリング
５  エアシリンダ
６  調整ナット
７  位置センサ
１０  金型下部部品
１１  シャフト
１２  筒状金型
１３  金型上部部品
【図１】
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【図２】
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