(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定角度で一定方向に間欠駆動されるインデックステーブルの周辺となるインデックステーブル周辺部位に複数の作業ステーションを配設し、
位置決めされて順次搬送される主部品を、前記インデックステーブル周辺部位の主部品供給位置から前記インデックステーブル上の位置まで供給し、
前記各作業ステーションで組付けられる各部品を、前記主部品に組付けた後に、前記インデックステーブル周辺部位の排出位置から排出する物品組み立て装置であって、
前記主部品に組付けられる前記各部品の少なくとも一つを、前記作業ステーションとは異なる位置となる前記インデックステーブル上に仮置きするための部品供給手段とを備え、前記排出位置から前記主部品供給位置までの間で、前記仮置きされた部品を前記インデックステーブル上の主部品が供給される位置に移し替えるための部品移し替え手段とを備え、前記部品供給手段は、前記移し替えられた部品上に前記主部品を覆い被せるように供給し、前記部品供給手段により前記仮置きされた前記部品を用いて前記作業ステーションで前記組付けを行うことを特徴とする物品組み立て装置。
【請求項２】
前記排出位置側に近い前記作業ステーションにおいて上流側の各作業ステーションによる作業工程の検査を行うことを特徴とする請求項１に記載の物品組み立て装置。
【請求項３】
所定角度で一定方向に間欠駆動されるインデックステーブルの周辺部位に複数の作業ステーションを配設し、
位置決めされて順次搬送される主部品を、前記インデックステーブル周辺部位の主部品供給位置から前記インデックステーブル上に供給し、
前記主部品に対して前記各作業ステーションで組み立て部品を所定組み立て後に、前記インデックステーブル周辺部位の排出位置から排出する物品組み立て装置であって、  前記主部品に対する組み立て部品を、該部品の組み立て作業を行う作業ステーションとは異なる位置の前記インデックステーブル上に仮置きしておき、
前記排出位置から前記主部品供給位置までの間で、前記仮置きされた組み立て部品を、前記インデックステーブル上の主部品が供給される位置に移し替え、
前記作業ステーションでは、前記仮置きされる前記主部品が供給される位置においては、前記移し替えられた部品に前記主部品を覆い被せるように供給し、前記覆い被せられた部品を用いて組み立てを行うことを特徴とする物品組み立て方法。
【請求項４】
前記排出位置側に近い前記作業ステーションにおいて上流側の各作業ステーションによる作業工程の検査を行うことを特徴とする請求項３に記載の物品組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物品組み立て装置及び物品組み立て方法に係り、特に複数の作業ステーションをインデックステーブル周辺に配置し、インデックステーブルを所定角度で間欠回転駆動することで、インデックステーブル上に載置した被組立品に対して組み立て作業を行うための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の作業ステーションをインデックステーブル周辺に配置した組み立て装置が実用化されている。図１３はこのような組立装置の構成例を示した平面図であり、本図において一般的には、フリーフローの搬送コンベア２２０によって、被組立部品が矢印Ａ方向に搬送トレー上において位置決めされた状態で順次搬送されてきて、多数の組立装置の中の１つである組立装置２１５における第一の作業ステーション２３０で被組立部品が搬送コンベア２２０から移載されてインデックステーブル２２２に載置され、その後、第二の作業ステーション２４０、第三の作業ステーション２５０、第四の作業ステーション２６０、第五の作業ステーション２７０、第六の作業ステーション２８０で各作業が行なわれ、第七の作業ステーション２９０で、組立後の完成品をインデックステーブル２２２から搬送コンベア２２０に戻し、次の組立装置に移動させるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の組立方法によれば、図１２に示すような有底の主部品の組立の場合において、次のような欠点があった。
【０００４】
（１）主部品である容器１をインデックステーブル２２２上に、底部が下となるように載置し、その後の工程で筒体２を箱から直接的に容器１内に挿入する場合には、筒体２を保持するための受け治具をインデックステーブル２２２の上に構成しなければならない。しかもその受け治具は、容器１をインデックステーブル２２２上に載置する時には干渉しないよう退避していなければならず、構成が複雑となり、装置の価格も高くなる問題がある。
（２）予め筒体２をインデックステーブル２２上に供給した後に、容器１を天地反転して筒体２に覆い被せる様に載置する場合には、筒体２の供給位置としてフリーフローの搬送コンベア２２０の間近にしなければならず配置できないことから、筒体２を専用に搬送するコンベア等を用いて供給しなければならず、この方法もまた、構成が複雑となり、装置の価格も高くなる問題がある。
【０００５】
したがって、本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、主部品に対して予め 覆い被せておくべき部品の供給を行う場合において、組立作業の工程順序が固定され、しかもインデックステーブル周辺のスペースに制約があっても複雑な構成にならず、装置価格の上昇を抑えることのできる物品組み立て装置及び物品組み立て方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、所定角度で一定方向に間欠駆動されるインデックステーブルの周辺となるインデックステーブル周辺部位に複数の作業ステーションを配設し、位置決めされて順次搬送される主部品を、前記インデックステーブル周辺部位の主部品供給位置から前記インデックステーブル上の位置まで供給し、前記各作業ステーションで組付けられる各部品を、前記主部品に組付けた後に、前記インデックステーブル周辺部位の排出位置から排出する物品組み立て装置であって、前記主部品に組付けられる前記各部品の少なくとも一つを、前記作業ステーションとは異なる位置となる前記インデックステーブル上に仮置きするための部品供給手段とを備え、前記排出位置から前記主部品供給位置までの間で、前記仮置きされた部品を前記インデックステーブル上の主部品が供給される位置に移し替えるための部品移し替え手段とを備え、前記部品供給手段は、前記移し替えられた部品上に前記主部品を覆い被せるように供給し、前記部品供給手段により前記仮置きされた前記部品を用いて前記作業ステーションで前記組付けを行うことを特徴としている。
【０００９】
また、前記排出位置側に近い前記作業ステーションにおいて上流側の各作業ステーションによる作業工程の検査を行うことを特徴としている。
【００１０】
そして、所定角度で一定方向に間欠駆動されるインデックステーブルの周辺部位に複数の作業ステーションを配設し、位置決めされて順次搬送される主部品を、前記インデックステーブル周辺部位の主部品供給位置から前記インデックステーブル上に供給し、前記主部品に対して前記各作業ステーションで組み立て部品を所定組み立て後に、前記インデックステーブル周辺部位の排出位置から排出する物品組み立て装置であって、前記主部品に対する組み立て部品を、該部品の組み立て作業を行う作業ステーションとは異なる位置の前記インデックステーブル上に仮置きしておき、前記排出位置から前記主部品供給位置までの間で、前記仮置きされた組み立て部品を、前記インデックステーブル上の主部品が供給される位置に移し替え、前記作業ステーションでは、前記仮置きされる前記主部品が供給される位置においては、前記移し替えられた部品に前記主部品を覆い被せるように供給し、前記覆い被せられた部品を用いて組み立てを行うことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。
【００１２】
先ず、図１２、１３は本発明の組立方法を実施する組立装置で用いる部品の説明図である。尚、図１２、１３に図示の形状の主部品乃至第１部品、第２部品に限定されず、種々の物品があることは言うまでもない
図１２、１３において、底を有する容器１に筒体２を空中に保持した状態で挿入して、シャフト３を容器１の一方の側面側から筒体２を貫通するように挿入する。一方、この容器１の他方の側面には、押え板４が圧入され、ねじ５で押え板４とシャフト３を固定する。筒体２は、筒２ａにフランジ２ｂとギア２ｃを圧入して構成される。以上の物品の組み立て例を以下に述べる。
【００１３】
図１は物品組立装置の全体構成を示した平面図である。
【００１４】
本図において、組立装置１５は多数の組立装置の中の１つであって、各組立装置にはフリーフローの搬送コンベア２０によって、主部品である被組立部品が運ばれてくる。被組立部品は図２の外観斜視図に示すような搬送トレー１０上に載置されており位置決めされている。このために各搬送トレー１０はベース板１１と、被組立部品を一定の位置に保つための位置決め駒１２とから構成される。尚、図２では主部品の被組立部品としての容器１を二点鎖線で示している。
【００１５】
図１において、装置全体のベースとなる架台２１は工場内の床面上に固定され、この状態で図１２、１３に示す部品の組立が行われる。
【００１６】
この架台２１の略中央部にはインデックステーブル２２が架台２１の上面に対して所定高さだけ持ち上げられた状態で支持されている。そして、この円盤状のインデックステーブル２２は、その中心部を架台２１上に直立した回転軸により、前述した所定高さだけ持ち上げられた状態で支持されており、架台２１に対して、この回転軸を中心に間欠的に所定角度（図では４５度づつ）回転駆動される様に構成されている。
【００１７】
一方、このインデックステーブル２２の上面の外周付近には、その中心軸線をインデックステーブル２の回転中心軸を中心とする円軌跡に沿った円周上に位置した状態で、合計で８個の第一の位置決め治具２３が４５度間隔で配置されている。ここで、以下の説明の便宜上これら８個の第一の位置決め治具に対して図示した如く、それぞれ、２３ａ、２３ｂ、…、２３ｈの番号を付すものとする（それぞれの第一の位置決め治具２３ａ〜２３ｈは、組立装置の初期状態においては、図示した位置にあるものとする）。
【００１８】
また、これらの８個の第一の位置決め治具２３ａ〜２３ｈと略平行の位置において、８個の第二の位置決め治具２４が配置されている。ここで、以下の説明の便宜上これら８個の第二の位置決め治具に、図示した如く、それぞれ、２４ａ、２４ｂ、…、２４ｈの番号を付すものとする（それぞれの第二の位置決め治具２４ａ〜２４ｈは、組立装置の初期状態においては、図示した位置にあるものとする）。
【００１９】
以上の構成において、インデックステーブル２２の周辺に配置した複数の作業ステーションの概略の動作を説明すると、第一の作業ステーション３０では、搬送コンベア２０によって運ばれて来た搬送トレー１０上の容器１を天地反転して、第一の位置決め治具２３ａに載置する。この時、後述する第八の作業ステーション１００によって、第一の位置決め治具２３ａには第２部品である筒体２が既に載置されている。
【００２０】
また、第二の作業ステーション４０では、箱に入った状態で供給される第１部品であるシャフト３を容器１の一方の側面から筒体２を貫通するように挿入するように構成されている。
【００２１】
そして、第三の作業ステーション５０では、容器１の他方の側面に、振動式パーツフイーダーによって整列供給された押え板４が圧入され、第四の作業ステーション６０では、押え板４とシャフト３を固定するためのねじ５が締められる。続く、第五の作業ステーション７０では、第四の作業ステーション６０で締めたねじ５が、所定の位置まで締め込まれていることを検査する。
【００２２】
さらに、第六の作業ステーション８０では、インデックステーブル２２の次の回転で行う組立作業のため、筒体２を第二の位置決め治具上に仮置きする。
【００２３】
第七の作業ステーション９０では、一連の組立作業が完成した容器１を第一の位置決め治具２３ｇから持ち上げ、天地反転を元に戻して、搬送コンベア２０上の搬送トレー１０ｅ上に載置する。第八の作業ステーション１００では、上記の第六の作業ステーション８０で第二の位置決め治具に仮置きされた筒体２を第一の位置決め治具に移し替える。
【００２４】
図３は第一の作業ステーション３０の正面図である。本図において、動作説明すると、先ず、搬送コンベア２０によって運ばれて来た搬送トレー１０Ｃ上の容器１を、第一のロボット３１に取付けられた第一のロボットハンド３７でクランプし、持ち上げる。次に、第一のロボット３１がインデックステーブル２２の第一の位置決め治具２３ａの上空に移動すると同時に、第一のロボットハンド３７の反転ユニット３３によって容器１を天地反転するとともに、旋回ユニット３４によって容器１を略４５度旋回する。その後、第一の位置決め治具２３ａに載置する。この時、後述する第八の作業ステーション１００によって、第一の位置決め治具２３ａには筒体２が既に載置されている。
【００２５】
図４は第二の作業ステーション４０の正面図である。本図において、動作説明すると、先ず、箱の供給装置４１によって一箱づつ第二のロボット４３の作業エリアに供給されてきた箱４２から、シャフト３を第二のロボット４３に取付けられた第二のロボットハンド４４でクランプし、持ち上げる。次に、第二のロボット４３がインデックステーブル２２の第一の位置決め治具２３ｂの上空に移動する。そして、シャフト３をシャフト仮置き台４５に載置する。この後、第三のロボット４６に取付けられた第三のロボットハンド４７で、シャフト３を容器１の一方の側面から筒体２を貫通するように挿入する。
【００２６】
図５は第三の作業ステーション５０の正面図である。本図において、動作説明すると、先ず、振動式パーツフイーダー５１によって整列供給された押え板４を、第四のロボット５２に取付けられた第四のロボットハンド５３で真空吸着し、持ち上げる。次に、第四のロボットハンド５３を略９０度回転する。そして、第四のロボット５２を移動させて、押え板４を容器１の他方の側面に圧入する。
【００２７】
図６は第四の作業ステーション６０の正面図である。本図において、動作説明すると、押え板４とシャフト３を固定するため、ねじ５をねじ締め機６１で締める。ねじは図１のホッバーフイーダー６２から供給される。
【００２８】
図７、８は第五の作業ステーション７０の正面図、部分拡大断面図である。両図において、先ず、エアーシリンダー７４のロッド７９を図中右方向に移動させ、ロッド７９と連結されている検出ドグ７２を押え板４に押し当てる。すると、検出ピン７５がねじ５の頭部に当る。このとき、押え板４とねじ５座面のスキマｍが所定の寸法以上になった時に検出できる様に、センサー７８とセンサープレート７７の位置関係が予め調整されており、オンによりねじ締めの不良を検査することができるようにしている。
【００２９】
図９は第六の作業ステーション８０の正面図であり、本図においてその動作説明をすると、箱の供給装置８１によって一箱づつ第五のロボット８３の作業エリアに供給されてきた箱８２から、筒体２を第五のロボット８３に取付けられた第五のロボットハンド８４でクランプし、持ち上げる。そして、第五のロボット８３がインデックステーブル２２の第二の位置決め治具２４ｆの上空に移動する。次に、筒体２を第二の位置決め治具２４ｆに載置する。
【００３０】
図１０は第七の作業ステーション９０は正面図であって、本図においてその動作説明をすると、第一の位置決め治具２３ｇ上の容器１を、第六のロボット９１に取付けられた第六のロボットハンド９７でクランプし、持ち上げる。次に、第六のロボット９１が搬送コンベア２０の搬送トレー１０ｅの上空に移動すると同時に、第六のロボットハンド９７の反転ユニット９３によって容器１の天地反転を元に戻すとともに、旋回ユニット９４によって容器１を略４５度旋回する。その後、搬送トレー１０ｅに載置する。
【００３１】
図１１は第八の作業ステーション１００は正面図であって、本図においてその動作説明をすると、第二の位置決め治具２４ｈに載置してある筒体２を、第七のロボット１０１に取付けられた第七のロボットハンド１０２でクランプし、持ち上げる。次に、第七のロボット１０１が第一の位置決め治具２３ｈの上空に移動し、筒体２を第一の位置決め治具２３ｈに載置する。
【００３２】
以上の一連の動作を繰り返し行うことで、図１２に図示のような有底の箱状のものに対しても所望の部品を同じインデックステーブルを使用して組付けることができるようになる。
【００３３】
なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で、上記実施例を修正または変形したものに適用可能であって、例えば、上記例では、第二の位置決め治具には、次のインデックステーブルの間欠回転での組立作業で用いるための部品をただ単に載置しているだけであるが、部品に他の部品を組み立てたり、または、加工を実施しても良い。
【００３４】
以上のように、インデックステーブルによる組立作業においても、工程順序どうりにインデックステーブル周辺に作業ステーションを配置する必要はなく、最適な位置に作業ステーションを配置することが可能となり、複雑な構成にならず、装置価格の上昇を抑えることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、主部品に対して予め覆い被せておくべき部品の供給を行う場合であっても、組立作業の工程順序を変更することなく、しかもインデックステーブル周辺のスペースに制約があっても複雑な構成にならず、装置価格の上昇を抑えることのできる物品組み立て装置及び物品組み立て方法を提供できる。
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成平面図である。
【図２】図１の搬送トレーの外観斜視図である。
【図３】図１の第一の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図４】図１の第二の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図５】図１の第三の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図６】図１の第四の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図７】図１の第五の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図８】図１の第五の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図９】図１の第六の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図１０】図１の第七の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図１１】図１の第八の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図１２】組立部品の概略構成図である。
【図１３】組み立て部品の要部断面図である。
【図１４】従来の組み立て装置の概略構成の平面図である。
【符号の説明】
１  箱（主部品）
２  筒体（第２部品）
３  シャフト（第１部品）
４  押え板（第１部品）
２０  搬送コンベア
２１  架台
２２  インデックステーブル
２３  第一の位置決め治具（２３ａ〜２３ｈ）
２３  第二の位置決め治具（２４ａ〜２４ｈ）
３０  第一の作業ステーション
４０  第二の作業ステーション
５０  第三の作業ステーション
６０  第四の作業ステーション
７０  第五の作業ステーション
８０  第六の作業ステーション
９０  第七の作業ステーション
１００  第八の作業ステーション
【図１】
0003733222.tif 000002
【図２】
0003733222.tif 000003
【図３】
0003733222.tif 000004
【図４】
0003733222.tif 000005
【図５】
0003733222.tif 000006
【図６】
0003733222.tif 000007
【図７】
0003733222.tif 000008
【図８】
0003733222.tif 000009
【図９】
0003733222.tif 000010
【図１０】
0003733222.tif 000011
【図１１】
0003733222.tif 000012
【図１２】
0003733222.tif 000013
【図１３】
0003733222.tif 000014
【図１４】
0003733222.tif 000015