(57)【要約】【課題】１つのワークに対して複数の組付け箇所を有し、その組付け間隔が狭い場合であっても一度に部品の組付けを可能とする多軸組付装置の提供を目的とする。【解決手段】複数の所望部品の一例であるねじ２を複数供給可能な部品供給装置と、供給される前記ねじ２を複数支持可能な受取板７と、この受取板７を水平方向に往復移動可能な移動手段８と、前記ねじ２の駆動部と係合可能な組付工具の一例であるビット３およびねじ２を頭部から吸着可能な吸着パイプ４を備える組付手段の一例であるねじ締めツール２０と、このねじ締めツール２０を複数具備して往復移動可能な往復移動手段と、前記受取板７の移動先に前記吸着パイプ４の先端部を配し、受取板７に支持されるねじ２を吸着パイプ４の内部に吸着可能に構成される。【選択図】図１
2012240122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の所望部品を供給可能な部品供給装置と、供給される前記所望部品を複数支持可能な受取板と、この受取板を往復移動可能な移動手段と、前記所望部品の組付工具および所望部品を吸着可能な吸着パイプを備える組付手段と、この組付手段を複数具備して往復移動可能な往復移動手段と、前記受取板の移動先に前記吸着パイプの先端部を配し、受取板に支持される所望部品を吸着パイプ内に吸着することを特徴とする多軸組付装置。
【請求項２】
前記所望部品の支持可能な保持穴の形成可能な開閉式チャックを前記受取板の上方に配したことを特徴とする請求項１に記載の多軸組付装置。
【請求項３】
組付工具を所望部品の駆動部に係合可能なビットとしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多軸組付装置。
【請求項４】
組付工具を所望部品の上面に当接可能なシャフトとしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多軸組付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つのワークに対して複数の組付け箇所を有し、その組付け間隔が狭い場合であっても一度に部品の組付けを可能とする多軸組付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、ワークの小型化が進み、所望部品の一例であるねじによって組付け作業を要するワークにおいて、ねじの組付け箇所の間隔（以下、組付けピッチという）が非常に狭くなっている。また、このようなワークへの組付け作業には、組付け作業時間短縮の観点から一般的に複数のねじを一度に組付け可能な多軸組付装置５０の一例である多軸組付装置が広く用いられる。この多軸組付装置は、特許文献１および図４に示すものが知られており、以下に説明する。
【０００３】
従来の多軸組付装置は、前記ねじを１本ずつ分離圧送可能な部品供給装置の一例であるパーツフィーダ（図示せず）と、前記ねじ２の搬送経路をなすホース５７と、前記ねじ２を保持可能なチャックユニット５１と、前記ねじ２の駆動部と係合可能な組付工具の一例であるビット３と、このビット３を具備した組付手段の一例であるねじ締めツール２０と、このねじ締めツール２０を往復移動可能にし複数のねじ締めツール２０を具備した往復移動手段（図示せず）と、ねじ２の圧送および締結動作等を指令する制御装置（図示せず）とから構成される。
【０００４】
前記チャックユニット５１は、前記ねじ２の通過可能なホース金具５２と、このホース金具５２に接続され前記ねじ２と前記ビット３との通過を可能とする通過経路を設けた工具ガイド５３と、この工具ガイド５３に連結した中空軸状のガイドパイプ５４とから構成される。前記工具ガイド５３は、鉛直に延びる前記ビット３の通過経路とこのビット３の通過経路に対して所定の傾斜角から成るねじ２の通過経路とが連通した略Ｙ字状の内部経路を有し、所定の傾斜角から成るねじ２の通過経路の入口には前記ホース金具５２が配され、前記ホース５７に接続される。一方、前記ガイドパイプ５４は、その先端に複数の穴を有し、この穴には断面”く”字状の板ばね５６の一端が突出するようにそれぞれ配される一方、前記板ばね５６の他端は前記ガイドパイプ５４の外径とリング状の板ばね固定部材５５とに挟み込まれている。また、前記ホース５７の一端は、前記パーツフィーダのねじ排出部（図示せず）に接続される一方、他端は、前記ホース金具５２が接続されている。なお、前記チャックユニット５１は、前記往復移動手段の可動部材６１に固定されており、その設置数は前記ねじ締めツール２０と同数であり、このチャックユニット５１に接続される前記ホース５７も同様の数が具備される。
【０００５】
次に、従来の多軸組付装置の作用について説明する。まず、前記パーツフィーダから分離排出されたねじ２は、前記ねじ排出部を経由して前記ホース５７の内部にそれぞれ１つずつ排出され、前記ホース５７の内部に留まる。その後、前記制御装置の指令を受けて前記ねじ排出部から圧縮空気が排出され、この圧縮空気によって前記ねじ２は、前記ホース内を通過して前記チャックユニット５１の内部に圧送される。このため、このねじ２の頭部座面２ａと前記板ばね５６の突出部とが当接して、ねじ２は吊り下げる形で支持されて前記ガイドパイプ５４の先端に静止する。次に、前記制御装置の指令を受けて前記往復移動手段が作動し、前記ビット３と前記可動部材６１とを一体に下降させ、前記ガイドパイプ５４がワーク（図示せず）の上面に当接した後あるいはこれらの当接直前以後は、前記ビット３のみを下降させるとともに回転させる。これにより、ビット３の先端は、前記ガイドパイプ５４に支持されたねじ２の駆動部と係合し、ねじ２が前記ワークに締結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平6-5829号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の多軸組付装置は、工具ガイドの内部経路が略Ｙ字状であるため、工具ガイドの外形寸法が大きく、複数のガイドパイプを間近に並べることができず、狭い組付けピッチへの同時組付けに対応できない問題があった。このような狭い組付けピッチへの部品の組付け作業に対応するため、例えば同時組付けを行わず１つの組付手段を昇降可能な単軸組付装置を複数回数動作させる方法が挙げられるが、この方法であれば１つのワークに要する組付け作業時間が増大する問題がある。また、所望部品の圧送を廃止して所望部品を作業者によりあらかじめ全ての組付け箇所へ供給すれば、前記チャックユニットが不要となるため、前記組付手段の配置間隔を狭くして、一度に複数の組付け作業を行える。しかし、全ての組付け箇所に所望部品を供給するために時間を要するため、結果的に組付け作業時間の短縮が行えない問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みて創成されたものであり、狭い組付けピッチに所望部品を一度に組付け可能な多軸組付装置の提供を目的とする。この目的を達成するために、本発明は、複数の所望部品を供給可能な部品供給装置と、供給される前記所望部品を複数支持可能な受取板と、この受取板を往復移動可能な移動手段と、前記所望部品の組付工具および所望部品を吸着可能な吸着パイプを備える組付手段と、この組付手段を複数具備して往復移動可能な往復移動手段と、前記受取板の移動先に前記吸着パイプの先端部を配し、受取板に支持される所望部品を吸着パイプ内に吸着することを特徴とする。
【０００９】
なお、前記所望部品の支持可能な保持穴の形成可能な開閉式チャックを前記受取板の上方に配することが好ましい。また、組付工具を所望部品の駆動部に係合可能なビットあるいは、所望部品の上面に当接可能なシャフトとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の多軸組付装置によると、従来のチャックユニットを不要にすることができるため、複数の組付手段を狭い間隔に配置でき、狭い組付けピッチを有するワークへの部品の組付け作業が一度で行える利点がある。また、所望部品を一旦保持する前記開閉式チャックを備えることにより、前記受取板の動作中であっても開閉式チャックに部品圧送が行え、サイクルタイムの短縮が可能となる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係わる一実施例の多軸組付装置の概略説明図である。
【図２】図１の開閉式チャックの動作説明図である。
【図３】本発明に係わる別の実施例の多軸組付装置の要部概略説明図である。
【図４】従来の多軸組付装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、本願発明の多軸組付装置１の一例である多軸組付装置について図１および図２に基づき以下に説明する。本願発明の多軸組付装置は、前記ねじ２を分離圧送可能なねじ排出部を複数有する部品供給装置の一例であるパーツフィーダ（図示せず）と、前記ねじ排出部にそれぞれ個別に接続され前記ねじ２の通過を可能とする複数のホース（図示せず）と、これらホースにそれぞれ個別に接続され前記ねじ２の通過を可能にする複数のホース金具５と、これらホース金具５から前記ねじ２を受け取って前記ねじ２を複数支持可能な開閉式チャック６と、この開閉式チャック６の下方に位置し開閉式チャック６から排出された前記ねじ２を全て支持可能な受取板７と、この受取板７を昇降方向および水平方向へ移動可能な移動手段８と、前記ねじ２の駆動部と係合可能な組付工具の一例であるビット３と、前記ねじ２を吸着して保持可能な吸着パイプ４と、この吸着パイプ４と前記ビット３とを具備した組付手段の一例であるねじ締めツール２０と、このねじ締めツール２０を昇降方向に移動可能にし複数のねじ締めツール２０を具備した往復移動手段（図示せず）と、前記パーツフィーダのねじ送りや前記ねじ締めツール２０の動作等の指令を行う制御装置（図示せず）とから構成される。
【００１３】
前記ホース金具５は、前記ねじ２の頭部外径よりも若干大きい穴を有しており、その一端に前記ホースが接続され、前記パーツフィーダから圧送されたねじ２の通過を可能とし、ねじ２を下流へ排出可能に構成される。このホース金具５は、前記ねじ締めツール２０の隣接する位置に複数配置されており、その配置間隔はワーク３０の組付けピッチと一致している。
【００１４】
前記開閉式チャック６は、圧縮空気を動力源とするシリンダ１０と、前記ねじ２の一時的保持を可能なチャック部１７とから構成される。前記チャック部１７は、板状の側面に複数の切欠部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが形成されたチャックＡ１２と、このチャックＡ１２のそれぞれの前記切欠部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに対して対称に形成された切欠部１６ｅ，１６ｆを有するチャックＢ１３および同様の切欠部１６ｇ，１６ｈを有するチャックＣ１４と、このチャックＣ１４と前記チャックＢ１３とを連結する連結板１５とから構成される。また、前記シリンダ１０の上面には、シリンダ１０の延びる方向でかつ同一線上に配された２つのスライド板１１ａ，１１ｂを備え、シリンダ１０の作動によりこれらのスライド板１１ａ，１１ｂが図２の（ａ）および（ｂ）に示すようにシリンダ１０の延びる方向にそれぞれ対向に可動可能である。このスライド板１１ａは、前記チャックＡ１２が連結される一方、前記スライド板１１ｂは、前記チャックＣ１４が固定されている。前記シリンダ１０の作動により、前記スライド板１１ａ，１１ｂが共に接近する方向に移動すれば、図２（ｂ）に示すように前記チャックＡ１２の側面と前記チャックＢ１３および前記チャックＣ１４との側面とが当接するため、前記チャック部１７にはそれぞれの切欠部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄによって保持穴１８が形取られる。これらの保持穴１８は、上面から下面に向かって前記ねじ２のねじ部外径よりも若干大きい穴が形成されると共に、その上面には逆円錐状の案内部が形成されている。このため、保持穴１８は、前記ホース金具５から排出された前記ねじ２を保持穴１８に形成された逆円錐状の案内部から案内可能にし、前記ねじ２の頭部座面２ａの一部を前記案内部で支持すると共に、前記ねじ２のねじ部外径をガイドしてねじ２の先端が下方に突出するように保持する。一方、前記シリンダ１０の作動により、前記スライド板１１ａ，１１ｂが共に遠ざかる方向へ移動すると、図２（ａ）に示すように前記保持穴１８が拡開され、保持穴１８に保持されていた前記ねじ２は下方に落下する。なお、前記シリンダ１０には、前記チャック部１７の開状態（図２（ａ）の状態）および閉状態（図２（ｂ）の状態）とを認識できるシリンダスイッチ（図示せず）を複数備えており、これらのシリンダスイッチは、前記制御装置に接続されている。
【００１５】
また、この開閉式チャック６の下方には前記受取板７が配され、この受取板７には前記保持穴１８の軸線と一致する受取穴７ａが複数形成されており、この受取穴７ａは、上部が逆円錐状の案内部と前記ねじ２のねじ部外径よりも若干大きい穴とから構成される。この受取板７が開閉式チャック６の直下に位置していれば、保持穴１８に支持されているねじ２の先端部は前記受取穴７ａによってガイドされている。
【００１６】
一方、前記移動手段８は、ベース面に設置され昇降方向に作動可能なシリンダ８ａと、このシリンダ８ａの可動部に固定され水平方向に作動可能なシリンダ８ｂとから構成される。前記シリンダ８ｂの可動部には、前記受取板７が固定されており、この受取板７は移動手段８の作動によって図１に示すように前記開閉式チャック６の直下に位置するねじ受取位置（以下、位置Ａという）およびこの位置Ａの下方（以下、位置Ｂという）、ワーク３０の上方（以下、位置Ｃという）および前記ねじ締めツール２０の直下つまり前記吸着パイプ４と前記受取板７の上面とが当接する位置（以下、位置Ｄという）にそれぞれ移動できる。
【００１７】
前記ねじ締めツール２０は、前記ビット３に回転伝達可能な回転駆動源の一例であるモータ（図示せず）と、前記ビット３を内包しビット３の挿通穴９を有する吸着パイプ４と、この吸着パイプ４を下方に常時付勢する圧縮ばねと、前記挿通穴９に連通するように配管接続された真空発生器（図示せず）とから構成される。
【００１８】
前記往復移動手段の可動部には、ワーク３０の組付けピッチに合わせて前記ねじ締めツール２０が複数配置されており、往復移動手段の作動によって前記ねじ締めツール２０の昇降が開始する。
【００１９】
前記制御装置は、前記部品供給装置および前記往復移動手段、前記移動手段８、前記ねじ締めツール２０のモータ、前記真空発生器にそれぞれ接続されており、ねじ２を前記吸着パイプ４へ供給して前記ワーク３０に螺入可能に構成される。
【００２０】
次に、本発明に係る多軸組付装置の作用について説明する。前記チャック部１７が閉状態であれば、前記制御装置は、前記パーツフィーダのねじ排出部から圧縮空気を排出させ、この圧縮空気によって前記ねじ２を前記開閉式チャック６の前記保持穴１８に圧送する。このねじ２が所定の数だけ前記保持穴１８に供給され、しかも、前記受取板７が前記位置Ａに位置していれば、前記制御装置の指令により前記チャック部１７は開状態となる。これにより、前記保持穴１８で保持されていたねじ２は、下方に落下して前記受取板７の受取穴７ａによってそれぞれ保持される。また、前記開閉式チャック６に保持されているねじ２は、その先端部を前記受取板７の受取穴７ａにガイドされているため、前記保持穴１８を拡開してもそれぞれの切欠部の移動方向に沿って移動することなく、受取穴７ａへ確実に供給される。次に、前記チャック部１７は、開状態開始から所定時間経過すれば閉状態となり、前記パーツフィーダは前記保持穴１８へねじ送りを開始すると共に、前記前記シリンダ８ａも作動して前記受取板７が前記位置Ｂまで下降する。この受取板７が位置Ｂに位置し、かつ、前記ねじ締めツール２０が図１に示すように原点復帰していれば、前記シリンダ８ｂの作動により受取板７は、位置Ｃに突き出され、その後前記シリンダ８ａの作動により位置Ｄまで上昇し、前記受取板７の上面と前記吸着パイプ４の先端とが当接する。
【００２１】
このように、前記受取板７の上面と前記吸着パイプ４の先端とが当接してから所定時間経過すると、前記真空発生器の作動により全ての吸着パイプ４の先端から空気の吸引が行われ、この吸引によって前記受取板７に供給された全てのねじ２がそれぞれの吸着パイプ４の内部に供給される。次に、前述の真空発生器の吸引開始から所定時間経過すると、前記受取板７に保持されていた全てのねじ２がそれぞれの吸着パイプ４の内部に吸引されたと判断し、前記移動手段８の作動により受取板７は、前記位置Ｄから前記位置Ｃまで下降し、その後位置Ｂまで引き込まれ、前記位置Ａへと順に移動する。また、前記受取板７が位置Ｂあるいは位置Ａに位置していれば、前記往復移動手段が作動して複数の前記ねじ締めツール２０を同時に下降させるとともに、前記ビット３の回転も開始され前記ねじ締めツール２０の内部に供給されたねじ２は、ワーク３０に一斉に螺入される。
【００２２】
以上説明したように、本発明の多軸組付装置によれば、パーツフィーダから圧送された複数の前記ねじ２は、一旦前記受取穴７ａで保持され、その後複数のねじ締めツール２０の内部へと供給される。このため、パーツフィーダから圧送されたねじ２を一旦保持していた従来のチャックユニットが不要となるため、隣接するねじ締めツール２０を狭く配置でき、狭い組付けピッチの同時組付け作業が可能となる利点がある。また、開閉式チャックを備えているため、前記受取板７の動作中に前記ねじ２を前記開閉式チャック６の保持穴１８へ事前に供給でき、ねじ２の供給時間を短縮できる利点もある。
【００２３】
なお、実施例では所望部品をねじ２とし、組付工具を前記ねじ２の駆動部と係合可能なビット３とし、組付手段を前記ビット３およびこのビット３に回転伝達可能なモータを具備したねじ締めツール２０としたが、例えば図３に示すように所望部品が無頭棒材であるピン４２や有頭棒材であるリベット（図示せず）等であれば、ビット３を前記ピン４２の上面、あるいは前記リベットの頭部上面と当接可能なシャフト４１とし、ねじ締めツール２０を前記シャフト４１をシャフト４１の延びる方向に摺動動作可能な摺動駆動源（図示せず）としてもよい。これにより、前記吸着パイプ４の内部に吸引された前記ピン４２あるいはリベットは、前述のシャフト４１の摺動動作によってワーク３０へ組付けることができる。このように、本願発明から逸脱しない範囲であれば、所望部品の形状およびワーク３０への組付方法に合わせて、受取穴７ａと保持穴１８と組付工具それぞれの形状および組付手段の構造を変更してもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２４】
１    多軸組付装置（本発明）
２    ねじ
２ａ  頭部座面
３    ビット
４    吸着パイプ
５    ホース金具
６    開閉式チャック
７    受取板
７ａ  受取穴
８    移動手段
８ａ  シリンダ
８ｂ  シリンダ
９    挿通穴
１０    シリンダ
１１ａ  スライド板
１１ｂ  スライド板
１２    チャックＡ
１３    チャックＢ
１４    チャックＣ
１５    連結板
１６ａ  切欠部
１６ｂ  切欠部
１６ｃ  切欠部
１６ｄ  切欠部
１６ｅ  切欠部
１６ｆ  切欠部
１６ｇ  切欠部
１６ｈ  切欠部
１７    チャック部
１８    保持穴
２０    ねじ締めツール
３０    ワーク
４１    シャフト
４２    ピン
５０    多軸組付装置（従来）
５１    チャックユニット
５２    ホース金具
５３    工具ガイド
５４    ガイドパイプ
５５    板ばね固定部材
５６    板ばね
５７    ホース
６１    可動部材
【図１】
2012240122.tif 000003
【図２】
2012240122.tif 000004
【図３】
2012240122.tif 000005
【図４】
2012240122.tif 000006