JP4882023B2 - ワーク検査搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、機械部品あるいは電子部品等のワークを検査しつつ搬送するワーク検査搬送装置に関し、特に、遊星歯車機構の組み付け状態を検査（負荷トルク等を検出）しつつ搬送するワーク検査搬送装置に関する。

歯車等の検査を行う従来の検査装置としては、歯車を所定の検査位置に搬送する搬送手段、検査位置に位置付けされた歯車を検査位置で回転させる回転機構、回転機構により回転させられる歯車から欠陥を検出する欠陥検出手段、欠陥検出手段により欠陥が検出された歯車と欠陥が検出されない歯車とを選別して検査位置から搬出する選別手段等を備え、歯車を搬送手段により検査位置に位置付けた後、歯車を回転機構により回転させて欠陥検出手段により欠陥の有無を検査し、検査が終了した歯車を選別手段により振り分けて搬出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、他の検査装置としては、歯車を載置して間欠的に回転駆動されるターンテーブル、ターンテーブルとオーバーラップするように配置されて所定の検査位置に位置付けられた歯車の歯先形状を検査する歯先形状検査機構、ターンテーブルとオーバーラップするように配置されて歯車の歯溝形状を検査する歯溝形状検査機構等を備え、ターンテーブル上に歯車を搬入（載置）し、ターンテーブルを所定の角度刻みで間欠的に回転させて歯車を所定の検査位置に位置付け、歯車の歯先形状と歯溝形状を順次に検査し、検査が済んだ歯車を順次に搬出する（取り出す）ものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、これらの検査装置においては、搬入された歯車が所定の検査位置に位置付けられ、その検査位置において歯車に対して所定の検査が施され、検査が済んだ歯車を所定の搬出エリアに搬出するようになっている。
すなわち、歯車の検査位置への搬入→検査位置での歯車の検査→検査が済んだ歯車の搬出という一連の動作がそれぞれ順次に行われるため、検査工程と搬送工程が時系列的に別々に必要であり、特に、歯車の製造工程（素材の搬入、歯車の加工、歯車の検査、歯車の搬出）の一部として検査工程を含む場合は、全体の製造工程が長くなり、生産性を高めるには限界がある。

さらに、他の検査装置としては、内歯をもつ外側筒体、内歯に噛合すると共に中央部にワーク受入孔を有する複数の遊星歯車、各々の遊星歯車に設けられたワーク保持機構、遊星歯車に噛合する太陽歯車、外側筒体の周りに配置された複数のＣＣＤカメラ等を備え、所定のワーク供給位置においてワークを遊星歯車のワーク受入孔に挿入してワーク保持機構により保持し、太陽歯車を回転させることにより、自転及び公転する遊星歯車と共に向きを変えるワークの外周を複数のＣＣＤカメラにより撮影してワークの外周を検査し、検査が終了したワークをワーク排出位置から排出するものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
この検査装置においては、遊星歯車の公転領域により画定される検査エリアにおいて、ワークを移動（自転及び公転）させつつ検査が施されるようになっている。

しかしながら、ワークの移動は検査を行うために必要とされるものであって、歯車の製造工程の一部として検査工程を含む場合は、所定の処理が済んだ歯車を所定の搬出エリアに搬送する前に、この検査工程を設け、検査が済んだ歯車を搬送工程において所定の搬出エリアに搬出しなければならない。すなわち、歯車の検査エリアへの搬入→検査エリアでの歯車の検査→検査が済んだ歯車の搬出という一連の動作がそれぞれ順次に行われるため、検査工程と搬送工程が時系列的に別々に必要となり、前述同様に、全体の製造工程が長くなり、生産性を高めるには限界がある。

特開平５−１７２６９７号公報 特開平６−５５３４０号公報 特開平７−３２５０４０号公報

本発明は、上記従来技術の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、装置の小型化、低コスト化、検査及び搬送に要する全体としての時間の短縮化等を図りつつ、機械部品あるいは電子部品等のワークを検査しつつ搬送するワーク検査搬送装置、特に、遊星歯車機構の組み付け状態を検査（負荷トルク等を検出）しつつ搬送するワーク検査搬送装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のワーク検査搬送装置は、ワークを搬入エリアから搬出エリアに搬送する搬送ユニットと、ワークに対して所定の検査を施す検査ユニットとを備え、搬送ユニットは、検査ユニットにより検査を施しつつワークを搬入エリアから搬出エリアに搬送するべく、検査ユニットをワークと一緒に移動させるように形成されたワーク検査搬送装置であって、上記搬送ユニットは、ワークを保持し得ると共に搬入エリアと搬出エリアの間で移動自在に駆動される保持ユニットを含み、上記検査ユニットは、保持ユニットにより保持されたワークに係合して所定の検査を施す検査部を画定するべくワークの遊星歯車に噛合し得る太陽歯車と、太陽歯車を回転駆動する回転駆動機構と、回転駆動機構の負荷を検出する負荷検出機構とを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、搬送ユニットにより、ワークを所定の搬入エリアから搬出エリアに搬送する際に、検査ユニットはワークと一緒に移動しつつ（搬送されつつ）ワークに対して所定の検査を施すため、所定の検査位置にワークを停留させて検査を施した後にワークを搬送する（検査と搬送を別々に独立して行う）場合に比べて、検査及び搬送に要する全体の時間を短縮することができる。
ここで、搬入ユニットが保持ユニットを含み、検査ユニットが、検査部を画定するべくワークの遊星歯車に噛合し得る太陽歯車、太陽歯車を回転駆動する回転駆動機構、回転駆動機構の負荷を検出する負荷検出機構を含むため、搬入エリアに搬入されたワークは、保持ユニットにより保持された状態で、検査ユニットの検査部により所定の検査が施されることにより、ワークを所定の保持位置に確実に位置決めして搬送することができると共に所定の検査を高精度に施すことができ、又、ワークとして、太陽歯車が組み込まれていない状態の遊星歯車機構を適用する場合に、検査ユニットの太陽歯車（検査部）をワークの遊星歯車に噛合させて、回転駆動機構により太陽歯車を回転させ、その際の負荷トルクを負荷検出機構により検出することにより、遊星歯車機構が適正に組み付けられているか否かを検査することができる。

上記構成において、搬送ユニットは、保持ユニット及び検査ユニットを一緒に保持して昇降自在に支持された昇降ホルダと、昇降ホルダを昇降駆動する昇降駆動機構と、昇降ホルダを水平方向に駆動する水平駆動機構とを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、保持ユニットが昇降してワークを保持及び解放する動作と、検査ユニットがワークに係合して検査を開始（検査の準備を）する動作及びワークから離脱又は遠ざかって検査を終了する動作（又は既に検査を終了した状態で離脱又は遠ざかる動作）を、昇降ホルダを介して同期させることができ、又、保持ユニットと検査ユニットを別々に昇降駆動する場合に比べて、昇降駆動機構すなわち装置全体の簡素化、小型化、低コスト化等を達成することができる。

上記構成において、搬送ユニットは、保持ユニット及び検査ユニットを水平方向に一緒に直線駆動する水平駆動機構を含み、水平駆動機構は、検査ユニットにより合格とされたワークを搬出する第１搬出位置と検査ユニットにより不合格とされたワークを搬出する第２搬出位置とにワークを搬送するように駆動される、構成を採用することができる。
この構成によれば、ワークは、水平駆動機構により、直線上に並ぶ第１搬出位置又は第２搬出位置に搬送され、すなわち、検査ユニットにより合格とされたワークは第１搬出位置に搬送され、検査ユニットにより不合格とされたワークは第２搬出位置に搬送される。このように、ワークが水平方向において直線的（一次元的）に搬送されるため、水平面上において二次元的に搬送される場合に比べて、搬送ユニットすなわち装置全体の簡素化、小型化、低コスト化を達成することができる。

上記構成において、保持ユニットは、ワークを把持する把持アームと、把持アームを駆動するアーム駆動機構とを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、ワークは、アーム駆動機構により把持アームを駆動させることで、所望のタイミングでワークを把持し又はワークを解放することができ、又、ワークが比較的重量物であっても確実に保持して搬送することができる。

上記構成において、検査ユニットは、太陽歯車を下降させてワークの遊星歯車に噛合させる際に、その噛合動作に対抗する負荷に応じて太陽歯車を遊星歯車に係合させて下降を停止させつつ噛合させる向きへの押圧力を増加させる押圧機構を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、検査ユニットの太陽歯車（検査部）が下降して、ワークの遊星歯車に噛合する際に、太陽歯車が遊星歯車に円滑に噛合しない場合は、太陽歯車が遊星歯車に係合してさらなる下降を停止しつつ、押圧機構により太陽歯車の押圧力が増加させられ、その押圧力の増加に伴って、太陽歯車が遊星歯車に確実に噛合させられる。
したがって、太陽歯車が遊星歯車に強引に押し付けられて破損等を招くのを防止でき、太陽歯車を遊星歯車に確実に噛合させることができる。

上記構成において、検査ユニットは、太陽歯車がワークの遊星歯車に噛合したか否かを検出する噛合検出機構を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、噛合検出機構により、太陽歯車が遊星歯車に噛合したか否かを検出することができ、この検出信号に基づくことで、検査を高精度にかつ円滑に行うことができる。

上記構成において、回転駆動機構は、昇降ホルダに固定された駆動源と、駆動源により回転駆動されると共にその下端において太陽歯車を連結する駆動シャフトとを含み、押圧機構は、駆動シャフトを画定するべく，駆動源により回転駆動される上側シャフト及び上側シャフトに対して軸線方向に移動可能にかつ上側シャフトと一体的に回転するように連結されると共にその下端において太陽歯車を連結する下側シャフトと、上側シャフトに対して下側シャフトを下方に向けて付勢する付勢バネとを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、太陽歯車は、駆動源により駆動シャフト（上側シャフト及び下側シャフト）を介して回転駆動され、又、太陽歯車が遊星歯車に円滑に噛合しない場合は、昇降ホルダが下降しつつ、下側シャフトが付勢バネの付勢力に抗して上側シャフトに対して相対的に上向きに移動するため、太陽歯車が昇降ホルダと一緒に下降して遊星歯車を強引に押し付けて、部品の破損、食い付き、作動不能等を招くのを防止することができる。

上記構成において、押圧機構は、付勢バネの付勢力を調整する調整部を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、調整部を調整することで、付勢バネの付勢力を適宜最適な値に調整することができるため、太陽歯車及び遊星歯車の種類（大きさ、歯形状等）に応じて、噛合のために要する最適な付勢力を設定することができる。

上記構成において、検査ユニットは、太陽歯車がワークの遊星歯車に噛合したか否かを検出する噛合検出機構を含み、噛合検出機構は、下側シャフトの外周でかつ軸線方向の所定位置に設けられた被検出部と、被検出部と対向するように昇降ホルダに保持されて被検出部の有無を検出する検出センサとを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、噛合検出機構が、下側シャフトの周りに設けられた被検出部と、昇降ホルダに保持されて被検出部と対向する（すなわち、下側シャフトの移動方向に垂直な径方向外側から対向する）ように配置された検出センサからなるため、構造を簡素化しつつ、昇降ホルダと下側シャフトとの間における上下方向（昇降方向）の相対的な移動を検出することで、太陽歯車が遊星歯車に噛合したか否かを確実に検出することができる。

上記構成において、昇降ホルダには、検査ユニットの少なくとも検査部を、保持ユニットの把持アームに対して相対的に上方に持ち上げ得るリフト機構が設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、このワーク検査搬送装置が、一連の処理を施す処理ラインの最後の工程に配置される場合に、前の処理工程においてワークが不合格品と判定されたとき検査を施す必要がなくなるため、昇降ホルダが下降して把持アームによりワークを把持する際に、リフト機構により予め検査部を持ち上げることにより検査部がワークに係合（噛合）するのを防止して、ワークを円滑に搬送することができる。

上記構成をなすワーク検査搬送装置によれば、構造の簡素化、装置の小型化、低コスト化、検査及び搬送に要する全体としての時間の短縮化等を達成しつつ、機械部品あるいは電子部品等のワークを検査しつつ搬送するワーク検査搬送装置、特に、遊星歯車機構の組み付け状態を検査（負荷トルクを検出）しつつ搬送するワーク検査搬送装置を得ることができる。

本発明に係るワーク検査搬送装置の対象となるワークを示す斜視図である。 本発明に係るワーク検査搬送装置の一実施形態を示す正面図である。 本発明に係るワーク検査搬送装置の一実施形態を示す側面図である。 本発明に係るワーク検査搬送装置の一実施形態を示す平面図である。 本発明に係るワーク検査搬送装置の一部をなす検査ユニットを示す断面図である。 本発明に係るワーク検査搬送装置に含まれるリフト機構を示す部分斜視図である。 本発明に係るワーク検査搬送装置の一部をなす検査ユニットの太陽歯車がワークの遊星歯車に噛合した状態を示す断面図である。 本発明に係るワーク検査搬送装置の一部をなす検査ユニットの太陽歯車がワークの遊星歯車に噛合せず係合した状態で押圧機構による押圧力が増加した状態を示す断面図である。 本発明に係るワーク検査搬送装置において、検査を行わない場合に、リフト機構により検査ユニットの検査部を持ち上げた状態を示す断面図である。

符号の説明

Ｗ ワーク
Ｗ１ キャリア
Ｗ２ 遊星歯車
Ｗ３ 太陽歯車
１０ ベース
２０ 垂直フレーム
３０ 水平フレーム
４０ 走行体
５０ 昇降ホルダ
５１ フレーム部
５１ａ，５１ｂ 側壁部
５１ｃ 上壁部
５１ｄ 底壁部
５１ｄ´ 貫通孔
５１ｄ´´ 収納溝
５１ｅ 下端フランジ部
５１ｆ ブラケット部
５２ 円板部
５２ａ 開口部
５５ リフト機構
５５ａ アクチュエータ
５５ｂ リフトアーム
６０ 保持ユニット
６１ 把持アーム
６２ アーム駆動機構
７０ 検査ユニット
７１ 太陽歯車（検査部）
７２ 回転駆動機構
７２ａ モータ（駆動源）
７２ｂ 上側シャフト（駆動シャフト）
７２ｃ 下側シャフト（駆動シャフト）
７２ｃ´ フランジ部
７３ 負荷検出機構
７３ａ トルク検出部
７４ 押圧機構
７４ａ 付勢バネ
７４ｂ バネ受け部
７４ｂ´ 開口部
７４ｃ セットカラー（調整部）
７５ 噛合検出機構
７５ａ 被検出部
７５ｂ 検出センサ
８０ 昇降駆動機構
８１ モータ
８２ ボールネジ
８３ ボールナット
９０ 水平駆動機構
９１ モータ
９２ ボールネジ
９３ ボールナット
１００ 処理テーブル（搬入エリア）
１１０ 合格品搬出ライン（搬出エリア）
１２０ 不合格品搬出ライン（搬出エリア）
Ｒ ローラ
Ｂ 無端ベルト
Ｍ 駆動モータ

以下、本発明の最良の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。尚、この実施形態において、検査及び搬送の対象とされるワークＷは、図１に示すように、自動車の自動変速装置等に搭載される遊星歯車機構であり、キャリアＷ１に遊星歯車Ｗ２が組み込まれかつ太陽歯車Ｗ３が組み込まれていない状態のものを適用する。

このワーク検査搬送装置は、図２ないし図４に示すように、ベース１０、ベース１０上に固定された垂直フレーム２０、垂直フレーム２０の上端に固定された水平フレーム３０、水平フレーム３０に沿って直線的に往復動自在に支持された走行体４０、走行体４０に対して昇降自在に支持された昇降ホルダ５０、昇降ホルダ５０に設けられてワークＷを保持する保持ユニット６０、昇降ホルダ５０に設けられてワークＷを検査する検査ユニット７０、昇降ホルダ５０を昇降駆動するべく走行体４０に設けられた昇降駆動機構８０、走行体４０を水平方向に往復駆動するべく水平フレーム３０に設けられた水平駆動機構９０、種々の制御を司る制御盤（不図示）等を備えている。

また、ベース１０上には、ワークＷの搬入エリアを画定する処理テーブル１００、検査が済んだワークＷを搬出する搬出エリアを画定する合格品搬出ライン１１０及び不合格品搬出ライン１２０、さらに、ワークＷを処理テーブル１００上に搬入する回転テーブル１３０等が配置されている。
ここでは、保持ユニット６０、昇降ホルダ５０、走行体４０、昇降駆動機構８０、水平駆動機構９０等により、ワークＷを搬入エリア（処理テーブル１００）から搬出エリア（合格品搬出ライン１１０又は不合格品搬出ライン１２０）に搬送する搬送ユニットが構成されている。

垂直フレーム２０は、図２に示すように、ワークＷを搬入エリア（処理テーブル１００）から受け取って搬出エリア（合格品搬出ライン１１０又は不合格品搬出ライン１２０）に受け渡す際に、昇降ホルダ５０が自在に昇降できる高さ寸法に形成されている。
水平フレーム３０は、図２ないし図４に示すように、垂直フレーム２０の上端部に固定されて、水平方向の直線Ｌに平行に伸長するように直線的に形成されている。また、水平フレーム３０は、後述する走行体４０を水平方向（直線Ｌ方向）に往復動自在に支持すると共に、後述する水平駆動機構９０を保持するように形成されている。
ここでは、水平フレーム３０は、後述する水平駆動機構９０のボールネジ９２を内部に収容するように形成されているが、これに限定されるものではなく、水平フレームの外側面に沿ってボールネジを保持するように形成されてもよい。

走行体４０は、図２ないし図４に示すように、後述する水平駆動機構９０のボールナット９３が固定されると共に、水平駆動機構９０のガイド部材（不図示）に沿って水平方向（直線Ｌ方向）に往復動自在に案内されるように形成されている。そして、走行体４０は、水平駆動機構９０により、水平フレーム３０に沿って直線的に（直線Ｌ方向に）往復駆動されるものである。
また、走行体４０には、昇降ホルダ５０を上下方向に昇降駆動する昇降駆動機構８０が設けられている。尚、走行体４０は、後述する昇降駆動機構８０のボールネジ８２を内部に収容するように形成されてもよく、あるいは、外側面に沿ってボールネジ８２を保持するように形成されてもよい。

昇降ホルダ５０は、図２ないし図５に示すように、走行体４０に対して昇降自在に連結されて上下方向にガイドされるフレーム部５１、フレーム部５１の下端に固定された円板部５２を備えている。
フレーム部５１は、図３に示すように、後述する昇降駆動機構８０のボールナット８３が固定されると共に、昇降駆動機構８０のガイド部材（不図示）に沿って上下方向に往復動自在に案内されるように形成されている。また、フレーム部５１は、図５に示すように、側壁部５１ａ、側壁部５１ｂ、上壁部５１ｃ、底壁部５１ｄ、下端フランジ部５１ｅ、底壁部５１ｄから下方に垂下したブラケット部５１ｆ等を備えるように形成されている。

底壁部５１ｄは、図５及び図６に示すように、その中央領域において後述する下側シャフト７２ｃを非接触にて通す円筒状の貫通孔５１ｄ´、貫通孔５１ｄ´を挟んで平行に伸長するように形成され後述するリフト機構５５のリフトアーム５５ｂを受け入れて収納し得る２つの収納溝５１ｄ´´を備えている。ここで、収納溝５１ｄ´´は、リフトアーム５５ｂを収納した状態で、リフトアーム５５ｂが底壁部５１ｄの上面から突出しない深さ寸法に形成されている。
そして、底壁部５１ｄは、後述する下側シャフト７２ｃの外周面及びフランジ部７２ｃ´を、貫通孔５１ｄ´の内周に設けられたラジアル軸受ＲＢ及び貫通孔５１ｄ´の上端縁部に配置されたワッシャＳＷを介して、回動自在にかつ上下方向に移動自在に支持し、又、下降したリフトアーム５５ｂを収納溝５１ｄ´´に収納するようになっている。
ブラケット部５１ｆは、図５に示すように、後述する噛合検出機構７５の検出センサ７５ｂを固定するように形成されている。
円板部５２は、フレーム部５１の下端フランジ部５１ｅに連結されると共に、中央において後述する回転駆動機構７２の下側シャフト７２ｃを通す円形の開口部５２ａを有し、周方向における等間隔（１２０度間隔）の位置において後述する３つのアーム駆動機構６２を保持するように形成されている。

また、昇降ホルダ５０には、その側壁部５１ａに対して、検査ユニット７０の少なくとも検査部（後述する太陽歯車７１）を保持ユニット６０（の後述する把持アーム６１）に対して相対的に上方に持ち上げるリフト機構５５が設けられている。
リフト機構５５は、図５及び図６に示すように、側壁部５１ａに固定されたシリンダ等のアクチュエータ５５ａ、アクチュエータ５５ａにより上下方向に昇降駆動されるリフトアーム５５ｂ等を備えている。
リフトアーム５５ｂは、図５及び図６に示すように、二股状に形成されており、休止状態において所定高さまで下降して、底壁部５１ｄの収納溝５１ｄ´´に埋没するように入り込み、一方、作動状態において所定高さまで上昇して、下側シャフト７２ｃのフランジ部７２ｃ´を下側から持ち上げるように形成されている。

そして、ワークＷの検査が不要な場合には、図９に示すように、リフト機構５５で予め検査部（後述する太陽歯車７１）を持ち上げることにより、検査部がワークＷに係合（噛合）するのを防止して、ワークＷを円滑に搬送することができるようになっている。
すなわち、このワーク検査搬送装置が、一連の処理を施す処理ラインの最後の工程に配置される場合に、前の処理工程においてワークＷが不合格品と判定されたとき検査を施す必要がなくなるため、昇降ホルダ５０が下降して保持ユニット６０（の後述する把持アーム６１）によりワークＷを把持する際に、リフト機構５５により予め検査部を持ち上げることにより検査部がワークＷに係合（噛合）するのを防止して、ワークＷを円滑に搬送することができる。

保持ユニット６０は、図２ないし図５に示すように、円板部５２の下面に設けられており、３つの把持アーム６１、把持アーム６１をそれぞれ円板部５２の径方向に往復駆動するべく円板部５２に固定されたアーム駆動機構６２等を備えている。
把持アーム６１は、その下側領域においてワークＷの外周面に係合し得る把持部を有し、その上端部がアーム駆動機構６２に連結されている。
アーム駆動機構６２は、把持アーム６１を円板部５２の半径方向に往復動させるものであり、その駆動源としては、例えばシリンダ型のアクチュエータ等が採用される。
すなわち、３つの把持アーム６１は、３つのアーム駆動機構６２により同期して駆動され、お互いに中心寄りに近づくことにより協働してワークＷの外周面を把持（保持）し、一方、お互いに中心から遠ざかることによりワークＷの外周面から離れてワークＷを解放するようになっている。
また、保持ユニット６０は、昇降ホルダ５０及び走行体４０を介して、搬入エリア（処理テーブル１００）と搬出エリア（合格品搬出ライン１１０又は不合格品搬出ライン１２０）の間で移動自在に駆動されるようになっている。

このように、保持ユニット６０として、ワークＷを把持する把持アーム６１、把持アーム６１を駆動するアーム駆動機構６２を採用したことにより、アーム駆動機構６２により３つの把持アーム６１を同期して駆動させることで、所望のタイミングでワークＷを把持し又は把持したワークＷを解放することができ、又、ワークＷが比較的重量物であっても確実に保持して搬送することができる。
尚、アーム駆動機構６２としては、シリンダ型のアクチュエータに限らず、ボールネジ及びボールナットを用いたネジ送り機構、ソレノイドを用いた電磁アクチュエータ等を採用してもよい。

検査ユニット７０は、図２ないし図５に示すように、ワークＷの遊星歯車Ｗ２に噛合し得る検査部としての太陽歯車７１、太陽歯車７１を回転駆動する回転駆動機構７２、回転駆動機構７２の負荷トルクを検出する負荷検出機構７３、太陽歯車７１を下降させてワークＷの遊星歯車Ｗ２に噛合させる際にその噛合動作に対抗する負荷に応じて太陽歯車７１を遊星歯車Ｗ２に係合させて下降を停止させつつ噛合させる向きへの押圧力を増加させる押圧機構７４、太陽歯車７１がワークＷの遊星歯車Ｗ２に噛合したか否かを検出する噛合検出機構７５等を備えている。

太陽歯車７１は、昇降ホルダ５０（円板部５２）の中央で下方に位置付けられるものであり、下側シャフト７２ｃの下端部に対して着脱自在に形成されている。そして、太陽歯車７１は、ワークＷの遊星歯車Ｗ２の種類に応じて準備され、ワークＷの変更に伴って適宜交換されるようになっている。
回転駆動機構７２は、フレーム部５１の上壁部５１ｃに固定された駆動源としてのモータ７２ａ、モータ７２ａに直結されて回転駆動される駆動シャフトの一部をなす上側シャフト７２ｂ、上側シャフト７２ｂに対して軸線方向（上下方向）に移動可能にかつ上側シャフト７２ｂと一体的に回転するように連結されると共にその下端部に太陽歯車７１を着脱自在に連結する駆動シャフトの一部をなす下側シャフト７２ｃ等を備えている。
下側シャフト７２ｃは、（フレーム部５１の）底壁部５１ｄの貫通孔５１ｄ´を通り抜けるように配置された状態で、底壁部５１ｄに（ワッシャＳＷを介して）当接するフランジ部７２ｃ´を一体的に備えている。
そして、回転駆動機構７２は、モータ７２ａの回転により、一体的に回転する上側シャフト７２ｂ及び下側シャフト７２ｃ（駆動シャフト）を介して、太陽歯車７１を回転駆動するようになっている。尚、ここでは、下側シャフト７２ｃのフランジ部７２ｃ´は、ワッシャＳＷを介して軸線方向に支持されているが、太陽歯車７１が重量物である場合は、ワッシャＳＷに替えてスラスト軸受等を介在させてもよい。

負荷検出機構７３は、図５に示すように、モータ７２ａの上部に連結されたトルク検出部７３ａ、昇降ホルダ５０から離れた制御盤（不図示）内に設けられたコントローラ（不図示）等を備えており、太陽歯車７１に及ぼされる負荷トルクを検出するように形成されている。そして、負荷検出機構７３のトルク検出部７３ａにより検出された負荷トルクに関する情報は、ケーブルを介してコントローラに送られ、コントローラ内に予め記憶されたデータと比較されて、所定レベル以下であればワークＷは合格品（ＯＫ）と判定され、所定レベルを超えると不合格品（ＮＧ）と判定されるようになっている。

押圧機構７４は、図５に示すように、下側シャフト７２ｃが上側シャフト７２ｂと一体的に回転すると共に上側シャフト７２ｂに対して相対的に上下方向（軸線方向）に移動し得るように連結された状態で、下側シャフト７２ｃのフランジ部７２ｃ´を底壁部５１ｄに向けて下向きに付勢する付勢バネ７４ａ、上側シャフト７２ｂを通す円形の開口部７４ｂ´を有すると共に付勢バネ７４ａの上端部を圧縮した状態で当接させるバネ受け部７４ｂ、バネ受け部７４ｂの高さ位置を調整するべく上側シャフト７２ｂに連結された調整部としてのセットカラー７４ｃ等を備えている。
付勢バネ７４ａは、コイル状の圧縮バネであり、所定量圧縮して、その下端部がフランジ部７２ｃ´に当接し、その上端部がバネ受け部７４ｂに当接した状態に保持される。
バネ受け部７４ｂは、図５に示すように、セットカラー７４ｃの高さ位置を調整することで、上下方向の高さ位置が適宜セットされて、付勢バネ７４ａの圧縮量を調整することができる。すなわち、セットカラー７４ｃは、付勢バネ７４ａの付勢力を調整する調整部として機能するようになっている。
このように、付勢バネ７４ａの付勢力を調整し得る調整部を備えることにより、付勢バネ７４ａの付勢力を所望の値に調整することができるため、太陽歯車７１及びワークＷの遊星歯車Ｗ２の種類（大きさ、歯形状等）に応じて、噛合のために要する最適な付勢力を設定することができる。

噛合検出機構７５は、図５に示すように、下側シャフト７２ｃの外周において軸線方向の所定高さ位置に設けられた環状の被検出部７５ａ、フレーム部５１の底壁部５１ｄから下方に垂下したブラケット５１ｆに固定されて被検出部７５ａと水平方向において対向するように配置された検出センサ７５ｂ等を備えている。
そして、噛合検出機構７５は、図７に示すように、昇降ホルダ５０が下降して把持アーム６１がワークＷを把持し得る高さ位置に位置付けられても、依然として検出センサ７５ｂが被検出部７５ａと対向しているときは、太陽歯車７１がワークＷの遊星歯車Ｗ２に噛合したことが検出され、一方、昇降ホルダ５０が下降して把持アーム６１がワークＷを把持し得る高さ位置に移動する際に、図８に示すように、下側シャフト７２ｃ及び太陽歯車７１が昇降ホルダ５０（把持アーム６１）に対して相対的に上方に移動したとき、太陽歯車７１がワークＷの遊星歯車Ｗ２に噛合していないことが検出されるようになっている。
すなわち、上記構成をなす噛合検出機構７５により、太陽歯車７１が遊星歯車Ｗ２に噛合したか否かを検出することができるため、この検出信号に基づくことで、検査を高精度にかつ円滑に行うことができる。

そして、検査ユニット７０は、昇降ホルダ５０及び走行体４０を介して、保持ユニット６０により保持されたワークＷと一緒に移動（搬送）させられるようになっている。
したがって、搬送ユニットにより、ワークＷを搬入エリア（処理テーブル１００）から搬出エリア（合格品搬出ライン１１０又は不合格品搬出ライン１２０）に搬送する際に、検査ユニット７０はワークＷと一緒に移動しつつ（搬送されつつ）ワークＷに対して所定の検査を施すことができ、所定の検査位置にワークＷを停留させて検査を施した後にワークＷを搬送する（検査と搬送を別々に独立して行う）場合に比べて、検査及び搬送に要する全体の時間を短縮することができる。
また、検査ユニット７０は、ワークＷが保持ユニット６０により保持（把持）された状態で、ワークＷに対して所定の検査を施すように形成されているため、ワークＷを所定の保持位置に確実に位置決めして搬送しつつ、所定の検査を高精度に施すことができる。

昇降駆動機構８０は、図２及び図３に示すように、走行体４０の上部に設けられたモータ８１、走行体４０の内部に配置されてモータ８１に直結されると共に上下方向に伸長するボールネジ８２、昇降ホルダ５０のフレーム部５１に固定されると共にボールネジ８２に螺合するボールナット８３等を備えている。
そして、モータ８１の起動により、ボールネジ８２が一方向に回転すると、ボールナット８３と一緒に昇降ホルダ５０を下降させ、一方、ボールネジ８２が逆回転すると、ボールナット８３と一緒に昇降ホルダ５０を上昇させるようになっている。
尚、昇降駆動機構８０としては、モータ８１、ボールネジ８２及びボールナット８３を用いたネジ送り機構に限らず、シリンダ型のアクチュエータ、ソレノイドを用いた電磁アクチュエータ等を採用してもよい。

水平駆動機構９０は、図２及び図３に示すように、水平フレーム３０の一端部に設けられたモータ９１、水平フレーム３０の内部に配置されてモータ９１に直結されると共に水平方向に伸長するボールネジ９２、走行体４０に固定されると共にボールネジ９２に螺合するボールナット９３等を備えている。
そして、モータ９１の起動により、ボールネジ９２が一方向に回転すると、搬入エリア側から搬出エリア側に向けて、ボールナット９３と一緒に走行体４０を水平方向（直線Ｌ方向）に移動させ、一方、ボールネジ９２が逆回転すると、搬出エリア側から搬入エリア側に向けて、ボールナット９３と一緒に走行体４０を移動させるようになっている。
また、水平駆動機構９０は、図４に示すように、検査ユニット７０により合格とされたワークＷ（合格品）を搬出する第１搬出位置Ｐ１と、検査ユニット７０により不合格とされたワークＷ（不合格品）を搬出する第２搬出位置Ｐ２とに、ワークＷを搬送して位置決めするように駆動される。ここで、第１搬出位置Ｐ１は、合格品搬出ライン１１０の直上に位置し、第２搬出位置Ｐ２は、不合格品搬出ライン１２０の直上に位置する。

すなわち、ワークＷは、水平駆動機構９０により、直線Ｌ上に並ぶ第１搬出位置Ｐ１又は第２搬出位置Ｐ２に搬送される（検査ユニット７０により合格とされたワークＷは第１搬出位置Ｐ１に搬送され、検査ユニット７０により不合格とされたワークＷは第２搬出位置Ｐ２に搬送される）。
このように、ワークＷは水平方向において直線的（一次元的）に搬送されるため、水平面上において二次元的に搬送される場合に比べて、搬送ユニットすなわち装置全体の簡素化、小型化、低コスト化を達成することができる。
尚、水平駆動機構９０としては、モータ９１、ボールネジ９２及びボールナット９３を用いたネジ送り機構に限らず、シリンダ型のアクチュエータ、ソレノイドを用いた電磁アクチュエータ等を採用してもよい。

上記のように、搬送ユニットは、保持ユニット６０及び検査ユニット７０を一緒に昇降駆動する昇降駆動機構８０、保持ユニット６０及び検査ユニット７０を水平方向（直線Ｌ方向）に一緒に直線駆動する水平駆動機構９０を含むため、保持ユニット６０が昇降してワークＷを保持又は解放する動作と、検査ユニット７０がワークＷに係合して検査を開始（検査の準備を）する動作、ワークＷから離脱又は遠ざかって検査を終了する動作（又は、既に検査を終了した状態で離脱する動作）を同期させる（同時に並行して行わせる）ことができ、又、保持ユニット６０と検査ユニット７０を別々に昇降駆動する場合に比べて、昇降駆動機構すなわち装置全体の簡素化、小型化、低コスト化等を達成することができる。

処理テーブル１００は、図２に示すように、回転テーブル１３０から移載されたワークＷを所定の高さ位置に担持するように形成されている。
尚、処理テーブル１００には、担持したワークＷを一時的に固定する固定機構、あるいは、その他の処理を施す処理ユニットが一体的に設けられていてもよい。

合格品搬出ライン１１０は、搬出エリアの一部を画定するものであり、図２及び図４に示すように、直線Ｌ上に並ぶ第１搬出位置Ｐ１の直下に配置され、ローラＲ、無端ベルトＢ、駆動モータＭを備えたベルトコンベアであり、保持ユニット６０から解放された合格品としてのワークＷを載置して搬出するようになっている。
不合格品搬出ライン１２０は、搬出エリアの一部を画定するものであり、図２及び図４に示すように、直線Ｌ上に並ぶ第２搬出位置Ｐ２の直下に配置され、ローラＲ、無端ベルトＢ、駆動モータＭを備えたベルトコンベアであり、保持ユニット６０から解放された不合格品としてのワークＷを載置して搬出するようになっている。

回転テーブル１３０は、図２及び図４に示すように、ワークＷを担持すると共に処理テーブル１００上に移載し得る複数の保持移載ユニット１３１を備えており、所定の角度刻みで回転駆動されるインデックス型のテーブルである。
そして、回転テーブル１３０は、種々の工程を経て、キャリアＷ１に対して遊星歯車Ｗ２の組付け作業が完了したワークＷを、この作業エリアから外部の搬出エリア（合格品搬出ライン１１０又は不合格品搬出ライン１２０）に搬出するべく、処理テーブル１００上に移載するように形成されている。

次に、上記構成をなすワーク検査搬送装置の動作について説明する。
先ず、回転テーブル１３０によりワークＷが搬入エリアとしての処理テーブル１００上に載置される。
続いて、走行体４０が、昇降ホルダ５０をワークＷの上方に位置付けるように、水平駆動機構９０により処理テーブル１００に近づく方向に水平駆動される。
続いて、昇降ホルダ５０が、昇降駆動機構８０により所定の高さ位置まで下降させられ、図７に示すように、保持ユニット６０の把持アーム６１がワークＷの外周面に対応する位置に位置付けられる。と同時に、検出ユニット７０の太陽歯車７１がワークＷ内に入り込んで遊星歯車Ｗ２と噛合させられる。尚、太陽歯車７１の噛合が円滑に行われるように、回転駆動機構７２により太陽歯車７１を適宜回転させつつワークＷ内に挿入させてもよい。

ここで、昇降ホルダ５０が、把持アーム６１を所定の高さ位置に下降させる際に、太陽歯車７１がワークＷの遊星歯車Ｗ２に円滑に噛合しないで遊星歯車Ｗ２に係合した状態になると、図８に示すように、下側シャフト７２ｃが昇降ホルダ５０に対して相対的に上昇し、噛合検出機構７５により噛合していないことが検出されると共に、付勢バネ７４ａが圧縮されて付勢力が増加する。そして、増加した付勢力により押圧されて、図７に示すように、太陽歯車７１は遊星歯車Ｗ２に確実に噛合させられることになる。と同時に、噛合検出機構７５により噛合したことが検出される。

続いて、保持ユニット６０の３つの把持アーム６１が、アーム駆動機構６２により同期して駆動され、ワークＷを把持する。
その後、昇降ホルダ５０が、保持ユニット６０によりワークＷを保持した状態で、昇降駆動機構８０により所定の高さ位置まで上昇させられる。
そして、走行体４０が水平駆動機構９０により直線的に水平駆動されて、昇降ホルダ５０及び検出ユニット７０と一緒に、保持ユニット６０に保持されたワークＷが搬出エリア（合格品搬出ライン１１０又は不合格品搬出ライン１２０）側に搬送される。

ここで、昇降ホルダ５０の上昇動作と同時又は所定時間経過した後に、検査ユニット７０によるワークＷの検査が開始される。
この検査は、回転駆動機構７２により太陽歯車７１を回転させつつ、負荷検出機構７３により負荷トルクを検出し、検出された負荷トルクの値が所定レベル以下であればそのワークＷは合格品と判定し、検出された負荷トルクが所定レベルを超えていればそのワークＷは不合格品と判定するものである。また、この検査は、ワークＷが搬入エリア（処理テーブル１００）側から第１搬出位置Ｐ１に至る以前に終了するようになっている。
そして、検査ユニット７０により、搬送されているワークＷが合格品と判定されると、走行体４０は、ワークＷを第１搬出位置Ｐ１に位置付けるように停止させられ、一方、搬送れているワークＷが不合格品と判定されると、走行体４０は、ワークＷを第２搬出位置Ｐ２に位置付けるように停止させられる。

そして、昇降ホルダ５０が、第１搬出位置Ｐ１又は第２搬出位置Ｐ２において、昇降駆動機構８０により所定の高さ位置まで下降させられ、３つの把持アーム６１がワークＷを解放するように同期して駆動される。
これにより、合格品としてのワークＷは合格品搬出ライン１１０上に受け渡され、不合格品としてのワークＷは不合格品搬出ライン１２０上に受け渡される。

上記のように、ワークＷが搬入エリア（処理テーブル１００）から搬出エリア（合格品搬出ライン１１０又は不合格品搬出ライン１２０）に搬送される際に、検査ユニット７０をワークＷと一緒に移動させつつ（搬送されつつ）ワークＷに対して所定の検査が施されるため、所定の検査位置にワークＷを停留させて検査を施した後にワークＷを搬送する（検査と搬送を別々に独立して行う）場合に比べて、検査及び搬送に要する全体の時間を短縮することができる。

尚、上流側の工程においてワークＷの検査が既に不要であると判断されている場合には、図９に示すように、リフト機構５５で予め太陽歯車７１を持ち上げることにより、太陽歯車７１がワークＷの遊星歯車Ｗ２に噛合するのを阻止しつつ、昇降ホルダ５０を所定高さ位置まで下降させて、把持アーム６１によりワークＷを把持し、ワークＷは不合格品搬出ライン１２０上に受け渡される。

上記実施形態においては、検査ユニット７０として、太陽歯車７１を検査部として備え、ワークＷに含まれる遊星歯車Ｗ２の負荷トルクを検出する場合を示したが、これに限定されるものではなく、その他の機械部品あるいは電子部品等において、表面欠陥等を接触式にて（係合させて）又は非接触式にて（接近させて）検査する検査ユニット、又は、電子部品の導通を接触式にて（係合させて）検査する検査ユニット等を適用してもよい。
上記実施形態においては、ワークＷを保持する保持ユニット６０として、把持アーム６１及びアーム駆動機構６２を備えて、ワークＷを把持する場合を示したが、これに限定されるものではなく、ワークＷを吸引吸着して保持しあるいは磁力により吸着して保持する保持ユニットを採用してもよい。
上記実施形態においては、ワークＷを保持する把持アーム６１として１種類のものを示したが、これに限定されるものではなく、ワークの形状に合った種々の把持アームを予め用意しておき、ワークＷの種類の変更に合わせて、適合する把持アームと交換できるようにしてもよい。
上記実施形態においては、水平駆動機構９０として、保持ユニット６０及び検査ユニット７０を水平方向に一緒に直線的（一次元的）に駆動する場合を示したが、これに限定されるものではなく、水平方向への駆動であれば平面的に（二次元的）に駆動するものを採用してもよい。
上記実施形態においては、搬送ユニットとして、昇降駆動及び水平駆動するものを示したが、これに限定されるものではなく、ワークＷを所定の搬入エリアから搬出エリアまで搬送するものであれば、曲線経路を描いて三次元的に移動することにより搬送するものを採用してもよい。

以上述べたように、本発明のワーク検査搬送装置は、構造の簡素化、装置の小型化、低コスト化、検査及び搬送に要する全体としての時間の短縮化等を達成できるため、遊星歯車機構の組み付け状態を検査（例えば、負荷トルク等を検査）しつつ搬送する遊星歯車機構の製造ラインにおいて適用できるのは勿論のこと、その他の機械部品の製造ライン、電子機器部品の製造ライン、その他のワークの搬送と検査を伴う分野においても有用である。

Claims (10)

1. ワークを搬入エリアから搬出エリアに搬送する搬送ユニットと、
   ワークに対して所定の検査を施す検査ユニットと、を備え、
   前記搬送ユニットは、前記検査ユニットにより検査を施しつつワークを前記搬入エリアから前記搬出エリアに搬送するべく、前記検査ユニットをワークと一緒に移動させるように形成されたワーク検査搬送装置であって、
   前記搬送ユニットは、ワークを保持し得ると共に前記搬入エリアと前記搬出エリアの間で移動自在に駆動される保持ユニットを含み、
   前記検査ユニットは、前記保持ユニットにより保持されたワークに係合して所定の検査を施す検査部を画定するべくワークの遊星歯車に噛合し得る太陽歯車と、前記太陽歯車を回転駆動する回転駆動機構と、前記回転駆動機構の負荷を検出する負荷検出機構とを含む、
   ことを特徴とするワーク検査搬送装置。
2. 前記搬送ユニットは、前記保持ユニット及び検査ユニットを一緒に保持して昇降自在に支持された昇降ホルダと、前記昇降ホルダを昇降駆動する昇降駆動機構と、前記昇降ホルダを水平方向に駆動する水平駆動機構とを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載のワーク検査搬送装置。
3. 前記搬送ユニットは、前記保持ユニット及び検査ユニットを水平方向に一緒に直線駆動する水平駆動機構を含み、
   前記水平駆動機構は、前記検査ユニットにより合格とされたワークを搬出する第１搬出位置と、前記検査ユニットにより不合格とされたワークを搬出する第２搬出位置とにワークを搬送するように駆動される、
   ことを特徴とする請求項２に記載のワーク検査搬送装置。
4. 前記保持ユニットは、ワークを把持する把持アームと、前記把持アームを駆動するアーム駆動機構とを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載のワーク検査搬送装置。
5. 前記検査ユニットは、前記太陽歯車を下降させてワークの遊星歯車に噛合させる際に、その噛合動作に対抗する負荷に応じて前記太陽歯車を遊星歯車に係合させて下降を停止させつつ噛合させる向きへの押圧力を増加させる押圧機構を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載のワーク検査搬送装置。
6. 前記検査ユニットは、前記太陽歯車がワークの遊星歯車に噛合したか否かを検出する噛合検出機構を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載のワーク検査搬送装置。
7. 前記回転駆動機構は、前記昇降ホルダに固定された駆動源と、前記駆動源により回転駆動されると共にその下端において前記太陽歯車を連結する駆動シャフトとを含み、
   前記押圧機構は、前記駆動シャフトを画定するべく，前記駆動源により回転駆動される上側シャフト及び前記上側シャフトに対して軸線方向に移動可能にかつ前記上側シャフトと一体的に回転するように連結されると共にその下端において前記太陽歯車を連結する下側シャフトと、前記上側シャフトに対して前記下側シャフトを下方に向けて付勢する付勢バネとを含む、
   ことを特徴とする請求項１又は５に記載のワーク検査搬送装置。
8. 前記押圧機構は、前記付勢バネの付勢力を調整する調整部を含む、
   ことを特徴とする請求項７に記載のワーク検査搬送装置。
9. 前記検査ユニットは、前記太陽歯車がワークの遊星歯車に噛合したか否かを検出する噛合検出機構を含み、
   前記噛合検出機構は、前記下側シャフトの外周でかつ軸線方向の所定位置に設けられた被検出部と、前記被検出部と対向するように前記昇降ホルダに保持されて前記被検出部の有無を検出する検出センサとを含む、
   ことを特徴とする請求項７に記載のワーク検査搬送装置。
10. 前記昇降ホルダには、前記検査ユニットの少なくとも前記検査部を、前記保持ユニットの把持アームに対して相対的に上方に持ち上げ得るリフト機構が設けられている、
    ことを特徴とする請求項４に記載のワーク検査搬送装置。

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