JPH02292136A - 組付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は、部品本体に複数の組付部品を自動的に組付け
る自動組立装置に用いる組付装置に関するものである． く従来の技術〉 従来の自動組立装置の一つとして、部品本体を搬送装置
によって搬送し、第１の組付ステーションで部品本体に
組付部晶Ａの挿入を行い、第１の組付ステーションに対
して隣の第２の組付ステーションで部品本体に組付部品
Ａの締付を行い、第２の組付ステーションに対して隣の
第３の組付ステーションで部品本体に組付部品Ｂの挿入
を行い、第３の組付ステーションに対して隣の第４の組
付ステーションで部品本体に組付部晶Ｂの締付を行うも
のがある． く発明が解決しようとする課題〉 このように部品本体に組付ける組付部品が多数あると工
程数が多くなり組立ラインの全長が長くなる問題があっ
た。また、組付部品の数に応じた部品挿入装置と部品締
付装置を必要とし、コストがアップする問題があった． このような問題を解決するために、一つの組立ステーシ
ョンで多数の組付部品の挿入、締付部品の供給及び組付
部品の締付を行うようにした自動組立装置を、本願出願
人は特願昭６３２１４５８９号で提供している．この装
置には各種の部品本体に対応する組付部品を保持するた
めの複数のハンドが備えられている．このハンドは合理
的機能とコンパクト化、低コスト化の要求を満足するこ
とが課題となっている．く課題を解決するための手段〉 本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、支持台
上で部品本体を保持して設置されたメインパレットと、
前記支持台に近接して設置されたコラムに前記メインパ
レットに保持されている部品本体の直上で上下動可能に
案内された複数のナットランナ軸を備えている組付ヘッ
ド並びに組付部品を保持するハンドを支持した組付部品
移送ヘッドと、前記コラム上に設置された前記組付ヘッ
ド並びに組付部品移送ヘッドの各作動用のモータとを備
え、前記ハンドは、ハンド本体に前記組付部品の基準面
が当接される基準シートを備え、作動ロッド並びにスプ
リングにより開閉され前記組付部品を保持する保持爪と
、組付部品に係合する位置決め機構と、締付部品が供給
される締付部品収納部と、この締付部品収納部に収納さ
れた締付部品を把持する開閉可能な把持爪と、この把持
爪を開閉作動ずる作動部材とを有し、前記組付ヘッドに
、前記作動ロッドに当接して前記保持爪を開閉する第１
の当接部材と、前記作動部材に当接して前記把持爪を開
閉する第２当接部材とを備えたものである． く作　用〉 上記の横成により、組付部品を位置決め保持させる保持
爪と、締め付け部品を把持する把持爪の開閉作動を組付
ヘッドの昇降動で行い、それぞれ専用のアクチュエータ
を不要とするものである． く実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する．先ず本
発明のハンドが用いられる自動組立装置について第１図
〜第３図によって説明する．１０はパレット搬送装置で
あり、このパレット搬送装置１０は、レール１１上を移
動する移動べ−ス１２と、移動ベース１２を移動させる
図略の駆動装置と、移動ベース１２上に等間隔で設けら
れた複数の支持台１４と、各支持台１４上に設けられた
メインパレット１５と、サブパレット１６とからなって
いる．メインパレット１５とサブパレット１６とは搬送
方向に所定の距離だけ離れており、メインパレット１５
は部品本体（エンジン本体）１７を回転可能に支承し、
サブパレット１６には部品本体１７に組付けられる組付
部品１８　（１８ａ　、１８ｂ、１８Ｃ》が組付順に収
納されている． 支持台１４の間隔毎にベース２０が設置され、このベー
ス２０上にはコラム２１が立設されている．コラム２１
には組付ヘッド２２が上下方向に移動可能に案内され、
この組付ヘッド２２には複数のナットランナ軸２３がモ
ータ２４によって回転駆動されるように設けられている
． また、コラム２１には組付部品移送ヘッド２５が上下方
向に移動可能に案内され、この組付部品移送ヘッド２５
にはハンド３０をパレット搬送装置１０の搬送方向に移
動可能に案内支持する案内支持部２６が設けられている
． 前記組付ヘッド２２の上下動は、コラム２１の上部に設
置されたサーボモータ２７によって図略のボールネジを
介してなされ、前記組付部品移送ヘッド２５の上下動は
、同じくコラム２１の上部に設置されたサーボモータ２
８によって図略のボールネジを介してなされるようにな
っている．前記組付部品移送ヘッド２５とサーボモー夕
２８によって組付部品移送装置２９が撲成される．コラ
ム２１の背後でベース２０上には複数のハンド３０　（
３０ａ　，　３０ｂ　、３０ｃ　，　３０ｄ　，　３Ｑ
ｅ　）を収納するハンドストッカ３１が設置されている
．このハンドストッカ３１は、コラム２１の背後並びに
べ一ス２０上に固定された上板３２並びに側板３３から
なるカバー３４と、複数のハンド３０をパレット搬送装
置１０の搬送方向に移動可能に案内支持する案内支持部
材３５と、ハンド３０を案内支持部材３５へ挿入したり
、引き出したりするハンド挿入引き出し装置３６とから
なっている．前記案内支持部材３５とハンド挿入引き出
し装置３６は、カバー３４の側板３３に固定され、ハン
ド挿入引き出だし装置３６は、ハンド３０を引っ掛けて
移動させる爪３７を備えている． 各ハンド３０ａ　、３０ｂ　，　３０ｃ　，　３０ｄ　
，　３０ｅは各組付部品１８ａ　、１８ｂ　、１８ｃ　
・・・を保持する保持部と締付部品を収納する締付部品
収納部を備えている．尚、詳細な構造については後述す
る．５２は締付部品収納部へ締付部品（・ボルト、ナッ
ト等）Ｐを供給する締付部品供給装置である．締付部品
供給装置５２は、各締付部品Ｐを整列して収納する収納
部５３と、エアによって送られる締付部品Ｐを締付部品
収納部へ導くバイプ５４とからなっている． ハンドストツカ３１の両側にはハンド搬入装置６０と、
ハンド搬出装置６１が設けられている．ハンド搬入装置
６０とハンド搬出装置６１は、パレット搬送装置１０の
搬送方向と直交ずる方向にべ一ス２０上に設けられた案
内レール６２、６３と、案内レール６２、６３上をリニ
アモー夕によって移動する受台６４、６５とからなって
いる．各受台６４、６５はハンド３０をパレット搬送装
置１０の搬送方向に案内支持する案内支持部６６、６７
を備えている．サブパレット１６と対応するベース２０
上にはコラム７０が一対のパイロットパー７１、７２に
よってパレット搬送装置１０の搬送方向と直交する方向
に移動可能に案内支持され、コラム７０はシリンダ装置
７３によって移動されるようになっている。

コラム７０には組付部品取り出しヘッド７４が上下方向
に移動可能に案内され、組付部品取り出しヘッド７４に
はハンド３０をパレット搬送装置１０の搬送方向に移動
可能に案内支持する案内支持部７５が設けられている，
組付部品取り出しヘッド７４の上下動は、コラム７０の
上部に設置されたサーボモータ７６によって図略のボー
ルネジを介してなされるようになっている．コラム７０
と組付部品取り出しヘッド７４とサーボモータ７６によ
って取付部品取り出し装置７７が構成されている．コラ
ム２１にはパレット搬送装置１０を横切るような形でブ
ラケット８０が固定され、このブラケット８０には紐付
部品郡送ヘッド７４と組付部品移送ヘッド２５の間でハ
ンド３０の受け渡しするために、ハンド３０を案内支持
する中間案内支持部材８０ａが固定されている． 組付部品取り出しヘッド７４にはこの組付部品取り出し
ヘッド７４から中間案内支持部材８０ａへハンド３０を
杉送させる第１のハンド移送装置８１が固定され、ブラ
ケット８０には中間案内支持部材８０ａから組付部品移
送ヘッド２５ヘハンド３０を移送させる第２のハンド移
送装置８２が固定されている．第１ハンド移送装置８１
と第２のハンド邪送装置８２は、ハンド３０に係合する
爪８３、８４と、各爪８３、８４を旋回させる旋回部８
５、８６と、各爪８３、８４を進退させるシリンダ装置
８７、８８を備えている， 前記各ハンド３０ａ〜３０ｅは保持部と締付部品収納部
は組付部品１８ａ　、１８ｂ　・・・に応じて異ってい
るが、その基本的な構成は全て同様であり、その構成を
第４図〜第８図によって説明する． ３０はハンドであり、組付部品１８の基準面が当接ずる
基準シート５７を備えている．このハンド３０の中心に
は組付部品１８を保持ずる保持部４１が設けられ、これ
に隣接して締付部品Ｐを収納ずる締付部品収納穴４２が
設けられている．また、ハンド３０の複数個所に組付部
品１８の位置決め案内ａ稍５０が設けられている． 前記保持部材４１は、ハンド３０に昇降移動可能に挿通
した作動ロッド４５ａの下端に取付部品１８を保持する
一対の保持爪４３と、保持爪４３は開き方向に付勢する
スプリング４４とを備え、前記作動ロッド４５ａの外周
には作動ロッド４５ａと相対移動可能なスリーブ４７が
嵌合され、このスリーブ４７の下端に前記保持爪４３を
開閉制御する窓孔４８を有している． また、作動ロッド４５ａとスリーブ４７との間には作動
ロッド４５ａを上昇付勢するスプリング４６ａが介装さ
れ、スリーブ４７とハンド３０との間にはスリーブ４７
を下降端に付勢するスプリング４９が介装されている．
さらに、作動ロッド４５ａの上端には作動ピン４５ｂが
上昇可能に嵌挿されており、作動ロッド４５ａ内に装填
されたスプリング４６ｂで上昇付勢された構成である．
前記位置決め機横５０は次の通りである．ハンド３０に
保持筒５１が固設され、この保持筒５１内に案内部材５
２が昇降方向のみ許容し、スプリング５４にて常に下降
端には付勢して嵌装されている．この案内部材５２には
組付部品１８に突設されている位置決めビン４０に嵌合
案内する位置決め穴５２ａを有している．また、保持筒
５１には位置決めピン４０を確認ずる近接スイッチ１０
０が取り付けられている。５６はこの近接スイッチ１０
０に対向する検出プレートであり、保持筒５１に回り止
めして昇降動可能に保持されている．５３は前記検出プ
レート５６と結合されたロッドであり、前記案内部材５
２の位置決め穴５３内に嵌合し、スプリング５５で常に
下方に付勢され、位置決めピン４０と当接するようにな
っている． 前記締付部品収納穴４２の下端部には締付部品Ｐを把持
する把持爪５８が開閉可能に配置されている．この把持
爪５８はブラケット９０にビボット５９を支点にして開
閉可能に枢着され、前記ピボット５９より後方位置の把
持爪後端間に介装したスプリング５８ａにて閉じ方向に
付勢されている。

前記ブラケット９０は、ハンド３０に固設されたブロッ
ク９１に前記締付部品収納穴４２の軸線に直交する水平
軸線方向に進退移動可能にｃＡ持された支持軸９２に支
持され、かつブロック９１とブラケット９０との間に介
装されたスプリング９４によって常に前進端に付勢され
ている． また、ブラケット９０には前記支持軸９２と平行な軸線
のロッド９３が結合され、このロッド９３にはハンド３
０に作動部材９６にて揺動可能に枢支されたレバー（作
動部材）９５の上端にはカムフォロア９７が取り付けら
れている。前記作動部材９６はハンド３０に揺動可能に
枢支した例について述べたが、これに限られるものでな
く、ハンド３０に摺動可能に支持させてもよい． 一方、第１図〜第３図の自動組立装置における組立ヘッ
ド２２には前記作動ビン４５ｂ、作動ロッド４５ａに当
接する固定当金（第１の当接部材）９８と、前記レバー
９５のカムフォロア９７に当接する固定レール（第２の
当接部材）９９を備えている． 次に第１図〜第３図で示す自動組立装置の動作サイクル
の概要を説明する．前の部品本体１７の組付が完了する
と、各ハンド３０に締付部品供給装置５２によって締付
部品Ｐを供袷ずる．ハンドストツカ３１に載置されたハ
ンド３０ａに対応する位置へ受台６４を移動させ、ハン
ド挿入引き出し装置３６によって案内支持部材３５から
受台６４の案内支持部６６ヘハンド３０ａを引き出す。

次に受台６４を中間支持部材８０ｒｐＪへ移動させると
共にコラム７０をシリンダ装置７３によって後退させる
．受台６４と組付部品取り出しヘッド７４が対応した状
態で第１のハンド移送装置８１によって受台６４上のハ
ンド３０ａを組付部品取り出しヘッド７４の案内支持部
１５に支持させ、コラム７０を前進させる．この状態で
、新たな部品本体１７が搬送されるまで待機する． 組付部品移送ヘッド２５に対応ずる位置に新たな部品本
体１７を支持したメインパレット１５が搬送されると同
時に、組付部品取り出しヘッド７４に対応する位置に新
たな組付部品１８を収納したサブパレット１６が搬送さ
れると、組付部品取り出しヘッド７４が下降する．この
とき、組付部品取り出しヘッド７４にも組付ヘッド２２
の固定当金９８と同じような図略の操作ロッドを備えて
おり、この操作ロッドにより保持爪４３の先端を内側に
逃した状態にしておく．ハンド３０ａと組付部品１８ａ
とが当接し、組付部品１８ａが位置決めビン４０によっ
て位置決めされた状態で、前記操作ロッドを上昇させる
と保持爪４３の先端が外側へ移動し、組付部品１８ａが
ハンド３０ａに保持される．組付部晶１８ａがハンド３
０ａに保持された状憇で、組付部品取り出しヘッド７４
を上昇させ、続いて第１のハンド移送装置８１によって
ハンド３０ａは組付部品取り出しヘッド７４から中間案
内支持部材８０へ移送され、さらに第２のハンド移送装
置８２によって中間案内支持部材８０から組付部品移送
ヘッド２５へ移送される．このとき、組付部品移送ヘッ
ド２５に保持されていた前のハンド３０は、押出されて
受台６５へ移送される．サーボモータ２７、２８によっ
て組付ヘッド２２並びに組付部品移送ヘッド２５が下降
し、部品本体１７に組付部品１８ａが当接する． ．組付部品移送ヘッド２５を下降させ、上昇させるまで
に、ハンド３０ｂを上述した動作と同じ動作でもってハ
ンドストッカ３１から組付部品取り出しヘッド７４まで
移動させ、サブパレット１６に収納された組付部品１８
ｂをハンド３０ｂに保持させ、中間案内支持部材８０に
ハンド３０ｂを支持さぜる。また、受台６５へ移送され
た前のハンド３０を、受台６５と共に後退させ、ハンド
挿入引き出し装置３６によって所定の位置の案内支持部
３５へ挿入する． 組付部品移送ヘッド２５が上昇し、中間案内支持部材８
０にハンド３０ｂが案内支持された状態で、第２のハン
ド移送装″ｉ８２によってハンド３０ｂが中間案内支持
部材８０から組付部品移送ヘッド２５へ移送されると同
時に、ハンド３０ａが押出されて受台６５へ移送される
．このとき組付部品移送ヘヅド２５に保持されていた前
のハンド３０は、押出されて受台６５へ移送される． 組付部品移送ヘッド２５を下降、上昇させて部品本体１
７に組付部品１８ｂを固定する間に、受台６５を後退さ
せ、所定の位置の案内支持部材３５へ受台６５上のハン
ド３０ａをハンド挿入引き出し装′ｆＸｔ３６によって
挿入する．また、ハンド３０Ｃを組付部品取り出しヘッ
ド７４まで移動させ、サブバレッド１６に収納された組
付部品１８Ｃをハンド３０Ｃに保持させ、中間案内支持
部材８２にハンド３０Ｃを支持させる． 上述した同じ動作でもって組付部品ｔ８ｃが部品本体１
７に固定されると、メインパレット１５は次の組立ステ
ーションへ移動する． 次に本発明の主体であるハンドの動作について第４図〜
第８図によって説明する。保持爪４３はスプリング４６
ａによる作動ロッド４５ａの上昇とスプリング４４の付
勢とによってスリーブ４７の下端の窓孔４８より突出す
る開き状態とし、作動ロッド４５ａの下降動によりスリ
ーブ４７との相対移動で窓孔４８によって閉じ方向に制
御される．従って、開いた保持爪４３によって保持され
る組付部品１８は、スプリング４６ａの引上げ力によっ
て基準シ一ト５７に挟着される． 組付部品１８の位置決めは、位置決め機構５０の案内部
材５２の位置決め穴５３に位置決めビン４０が嵌合して
行われる．この案内部材５２はスプリング５４によって
保持筒５１の下端より突出されていて、位置決めビン４
０が位置決め穴５３に嵌合し、案内部材５２の下端が組
付部品１８に当接するとスプリング５４を圧縮して上昇
動じ、位置決めピン４０がロッド５３に当ってロッド５
３をスプリング５５に抗して上昇する。これによって検
出プレート５６が持ち上げられ、近接スイッチ１００を
ＯＦＦとし正常な位置決めを確認する．尚、組付部品１
８に位置決め穴が設けられている場合、案内部材５２を
省略し、ロッド５３が位置決め穴に係合ずるようにして
もよい． 締付部品Ｐの把持爪５８は、スプリング５８ａにより常
時閉じられており、スプリング９４によるブラケット９
０の前進端で締付部品収納穴４２の下端に位置している
．従って、締付部品収納穴４２に供給される締付部品Ｐ
の一部《ボルトの場合はねじ》が閉じられている把持爪
５８に挿通把持される．この把持解放は、締付部品Ｐが
組付部晶１８の締付穴に係合した状態でレバー９５によ
りブラケット９０を後退移動させて、締付部晶Ｐを置き
去りにして把持爪５８が後退し、このとき把持爪５８は
締付部品Ｐを通過ずる際に開いて再び閉じる動作を行う
． 前記作動ロッド４５ａの押し下げは組付ヘッド２２に設
けた固定当金９８が当接し、また、レバー９５の作動は
組付ヘッド２２に設けた固定レール９９がカムフォロア
９７に当接し、締付部品Ｐの締付動作を行う組付ヘッド
２２の下降動によって動作される， ここで、上記の一連の動作を説明する．第５図において
、締付部品Ｐと組付部品１８を保持したハンド３０は、
スリーブ４７の下端が部品本体１７に当接している．こ
の状態で第２図における組付ヘッド２２が下降動し、こ
の組付ヘッド２２の下降動中に、ナットランナ軸２３が
回転しながら締付部品Ｐに嵌合し、図略のスプリングが
撓んでナットランナ軸２３の下降が阻止される．一方、
固定レール９９がカムフォロア９７に当接して把持爪５
８による締付部品Ｐの保持を解除し、前記ナットランナ
軸２３がスプリング力によって下降して締付部品Ｐが組
付部品１８に嵌め込まれる．この時点で作動ピン４５ｂ
に固定当金９８が当接し、作動ロッド４５ａがスプリン
グ４６ａに打ち勝って下降し、保持爪４３が逃され、組
付ヘッド２２の下降動はスプリング４６ｂが撓んで吸収
される． さらに、紐付部品移送ヘッド２５と組付ヘッド２２が下
降し、部品本体１７に組付部品１８が当接され、組付部
品１８に嵌り込んでいる締付部品Ｐが部品本体１７にね
じ込まれ、組付部品１８を部品本体１７に締付結合し、
ナットランナ軸２３の回転が停止する．この締付結合が
完了すると組付部品移送ヘッド２５並びに組付ヘッド２
２が同時に上昇し、組付部品移送ヘッド２５はその原位
置で止まり、組付ヘッド２２は、さらに上昇端の原位置
まで上昇して部品組付サイクルを終了する．く発明の効
果〉 以上のように本発明によると組付装置は、組付部品を保
持する保持爪と、締付部品を把持する把持爪の開閉作動
を昇降動可能な組付ヘッドに設けた固定当会と固定レー
ルにより組付ヘッドの昇降運動を利用して行うようにし
た構成であるため、両爪専用のアクチュエータを不要と
し、ハンドのコンパクト、低コスト化が得られる効果が
ある．

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明が
用いられる自動組立装置の平面図、第２図は第１図にお
ける■矢視図、第３図は第１図における■矢視図、第４
図は本発明の平面図、第５図は第４図のｖ−Ｖ線断面図
、第６図は第５図■矢視断面図、第７図は把持爪部の拡
大平面図、第８図は保持部の拡大図である．１８・・・
岨付部品、２２・・・組付ヘッド、３０・・・ハンド、
４０・・・位置決めビン、４１・・・保持部、４２・・
・締付部品収納穴、４３・・・保持爪、４５ａ・・・作
動ロッド、４６ａ・・・スプリング、４７・・・スリー
ブ、４８・・・窓孔、５０・・・位置決め機構、５７・
・・基準シート、５８・・・把持爪、５８ａ・・・スプ
リング、９０・・・ブラケット、９２・・・支持軸、９
３・・・ロッド、９４・・・スプリング、９５・・・レ
バー《作動部材》、９７・・・カムフォロア、９８・・
・固定当金、９９・・・固定レール．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持台上で部品本体を保持して設置されたメインパレッ
   トと、前記支持台に近接して設置されたコラムに前記メ
   インパレットに保持されている部品本体の直上で上下動
   可能に案内された複数のナットランナ軸を備えている組
   付ヘッド並びに組付部品を保持するハンドを支持した組
   付部品移送ヘッドと、前記コラム上に設置された前記組
   付ヘッド並びに組付部品移送ヘッドの各作動用のモータ
   とを備え、前記ハンドは、ハンド本体に前記組付部品の
   基準面が当接される基準シートを備え、作動ロッド並び
   にスプリングにより開閉され前記組付部品を保持する保
   持爪と、組付部品に係合する位置決め機構と、締付部品
   が供給される締付部品収納部と、この締付部品収納部に
   収納された締付部品を把持する開閉可能な把持爪と、こ
   の把持爪を開閉作動する作動部材とを有し、前記組付ヘ
   ッドに、前記作動ロッドに当接して前記保持爪を開閉す
   る第１の当接部材と、前記作動部材に当接して前記把持
   爪を開閉する第２の当接部材とを備えたことを特徴とす
   る組付装置。