JPH06226557A - 軸部品の挿入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精度の位置決め機構を必要とせずに複数の
穴部品の嵌合孔を同軸上で一致させて、こじりを発生す
ることなく軸部品を複数の穴部品へ容易に挿入させる。 【構成】 軸部品嵌合孔１ａが形成された第１の穴部品
１を第１の穴部品置き台１２に載置するとともに、軸部
品嵌合孔が形成された第２の穴部品２を第２の穴部品置
き台１３に載置する。次いで、軸部品３と同径のガイド
ピン１５を、第２の穴部品２の軸部品嵌合孔を貫通する
まで上昇させる。ガイドピン１５の先端は円錐状になっ
ているのでガイドピン１５は第２の穴部品２の軸部品嵌
合孔に容易に嵌合し、始めに各軸部品嵌合孔が同軸上に
なくても各軸部品嵌合孔は同軸上で一致する。その状態
で、軸部品３を第１の穴部品１の軸部品嵌合孔１ａに上
方から押し込み、ガイドピン１５を押し下げることで、
軸部品３が各軸部品嵌合孔に挿入される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の穴部品へ軸部品
を挿入する軸部品の挿入方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、それぞれ嵌合孔が形成された複数
の穴部品への軸部品の挿入は、作業者の手作業により行
なわれていた。この際作業者は、各穴部品をそれぞれの
嵌合孔の中心軸がほぼ一致するように位置合わせを行な
い、この状態で軸部品を各穴部品の嵌合孔に挿入してい
た。各穴部品の位置合わせについては、作業者の勘に頼
るものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の挿入方法では、各穴部品の位置合わせを作業者
の勘によって行なっていたので、作業者の熟練度により
作業者毎の生産数にばらつきがあり、安定した生産量の
確保が難しかった。特に、軸部品と穴部品との隙間しろ
および軸部品の面取り量が微小な場合や、これに加え、
ある穴部品が他の穴部品の中に配置される場合には、こ
の位置合わせにはより時間がかかり、さらに生産性が悪
く、作業者の負担も大きいものであった。また、軸部品
の挿入途中で、まだ軸部品が挿入されていない穴部品
の、軸部品が挿入された穴部品との相対位置がずれるこ
ともあり、これによりこじりが生じ傷が発生する等、品
質の面でも悪影響を与えるという問題点があった。

【０００４】これら上述した各問題点を解決するために
は、各穴部品の位置決めをロボットにより自動的に行な
うことが考えられるが、この場合には、高精度の位置決
めが可能なロボットを用いないと各穴部品の嵌合孔を同
軸上で一致させることが困難であった。

【０００５】そこで本発明の目的は、高精度の位置決め
機構を必要とせずに複数の穴部品の嵌合孔を同軸上で一
致させて、こじりを発生することなく軸部品を複数の穴
部品へ容易に挿入できる、軸部品の挿入方法を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、それぞれ嵌合孔が一端から他端に形成されて
所定の位置に配置された複数の穴部品に、前記各嵌合孔
との隙間しろが微小な軸部品を挿入する、軸部品の挿入
方法において、先端に大きな面取りが施され、かつ直径
が前記軸部品の直径と等しいガイドピンを、前記各穴部
品の一端側から全ての穴部品の嵌合孔を順次貫通させた
後、前記ガイドピンの先端に、前記軸部品の先端面を前
記ガイドピンの中心軸と前記軸部品の中心軸とが一致す
るように当接させ、その状態で前記軸部品を前記各穴部
品の他端側から一端側に向けて押し込むことにより、前
記ガイドピンを前記各穴部品から押し出すことを特徴と
する。

【０００７】また、前記各穴部品のうち少なくとも一つ
の穴部品は、他の穴部品の嵌合孔の中間に形成された開
口部に配置されていてもよい。

【０００８】さらに、前記全ての穴部品の嵌合孔を順次
貫通させた後にかえて、前記各穴部品のうち最後の穴部
品の嵌合孔の途中まで挿入した後としたり、前記ガイド
ピン先端の面取りの面取り量は前記ガイドピンの半径と
等しく、かつ前記軸部品の先端面には予めセンター穴が
形成されていてもよい。

【０００９】

【作用】上記のとおり構成された本発明では、複数の穴
部品にそれぞれ形成された嵌合孔に挿入される軸部品と
等しい直径を有するガイドピンを、各穴部品の一端側か
ら貫通させることで、高精度の位置決め機構を必要とし
なくても各穴部品はそれぞれの嵌合孔の中心軸が一致し
た状態で保持される。この際、ガイドピンの先端には大
きな面取りが施されているので、各穴部品の嵌合孔の中
心軸が多少ずれていてもガイドピンは各穴部品の嵌合孔
に容易に嵌まり込む。ガイドピンが各穴部品を貫通した
ら、ガイドピンの先端に、軸部品の先端面をガイドピン
の中心軸と軸部品の中心軸とが一致するように当接さ
せ、その状態で軸部品を各穴部品の他端側から一端側に
向けて押し込んでガイドピンを各穴部品から押し出す。
これにより、各穴部品の嵌合孔の中心軸が一致した状態
が維持されたまま、軸部品が各穴部品の嵌合孔に挿入さ
れる。

【００１０】上述した方法は、特に、各穴部品のうち少
なくとも一つの穴部品が他の穴部品の嵌合孔の中間に形
成された開口部に配置され、各穴部品の位置合わせが困
難な場合に有効である。また、ガイドピンを全ての穴部
品の嵌合孔を貫通させるかわりに、最後の穴部品の嵌合
孔の途中まで挿入することで、最後の穴部品の嵌合孔が
軸部品のガイドとなり、ガイドピンと軸部品とを同軸上
で一致させるのが容易になる。さらに、ガイドピンの先
端の面取り量をガイドピンの半径と等しくし、かつ軸部
品の先端面にセンター穴を形成しておくことで、ガイド
ピンの先端が円錐状となりガイドピンと軸部品とを当接
させた際にはガイドピンの先端が軸部品のセンター穴に
嵌まり込む。そのため軸部品を押し込んだ際に軸部品と
ガイドピンとの中心軸がずれることもなく、ガイドピン
と軸部品とを同軸上で一致させるのが容易になる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１２】（第１実施例）図１は、本発明の実施に使
用される軸部品挿入装置の一例の一部を破断した斜視図
であり、図２は、図１に示した穴部品位置決め装置のＡ
矢視断面図である。

【００１３】本実施例の軸部品挿入装置は、図１に示す
ように第１の穴部品１および第２の穴部品２の位置決め
を行なうための穴部品位置決め装置１０と、位置決めさ
れた第１の穴部品１および第２の穴部品２に軸部品３を
挿入するための組立用ロボット２０とで構成される。

【００１４】まず、図１および図２を参照して穴部品位
置決め装置１０の構成について説明する。穴部品位置決
め装置１０は側方視Ｌ字状のベース１１を有し、ベース
１１の底壁には、ロッド１４ａが鉛直方向に駆動される
シリンダ１４が固定されている。ロッド１４ａの上端部
には、直径が軸部品３と略等しく、かつ先端が円錐状に
面取り加工されたガイドピン１５が、その軸線が鉛直方
向に向けられた状態で固定されている。ベース１１の側
壁の中間部には、水平方向に延びる突出面１１ａが一体
的に設けられている。突出面１１ａには、ガイドピン１
５が貫通される貫通孔１１ｂがガイドピン１５と同軸上
に形成されており、突出面１１ａの上面には第１の穴部
品１が載置される第１の穴部品置き台１２が固定されて
いる。第１の部品置き台１２にも、ガイドピン１５が貫
通される貫通孔１２ａがガイドピン１５と同軸上に形成
されている。

【００１５】第１の穴部品１には、最終的に軸部品３が
嵌合される、軸部品３の径よりもわずかに大きい径の軸
部品嵌合孔１ａが形成されている。また、第１の穴部品
１には、その下端面に座ぐり１ｃが軸部品嵌合孔１ａと
同心円状に形成されているとともに、軸部品嵌合孔１ａ
の中間部に、後述する第２の穴部品２が配置される開口
１ｂが形成されている。一方、第１の穴部品置き台１２
の上端には、座ぐり１ｃに嵌合する位置決め突起１２ｂ
が、第１の穴部品置き台１２の貫通孔１２ａと同心円状
に形成されている。第１の穴部品１を第１の穴部品置き
台１２に載置する際には、第１の穴部品置き台１２の位
置決め突起１２ｂを第１の穴部品１の座ぐり１ｃに嵌合
させる。これにより第１の穴部品１の位置決めがなさ
れ、第１の穴部品１の軸部品嵌合孔１ａはガイドピン１
５と同軸上に位置することになる。

【００１６】また、ベース１１の側壁の上端部の、第１
の穴部品１の開口１ａの側方には、上面に第２の穴部品
２が載置される第２の穴部品置き台１３が、図示矢印Ｂ
方向に移動可能に設けられている。第２の穴部品置き台
１３には、その先端部に、ガイドピン１５および軸部品
３が通過可能な凹部１３ａが形成されており、第２の穴
部品２は、第２の穴部品置き台１３の、凹部１３ａが形
成された部位に載置される。第２の穴部品２には、第１
の穴部品１と同様の軸部品嵌合孔２ａが形成されてお
り、第２の穴部品２を第２の穴部品置き台１３に載置す
る際には、第２の穴部品２の軸部品嵌合孔２ａが凹部１
３ａの上方に位置するように載置する。そして、第２の
穴部品２が載置された第２の穴部品置き台１３を、第１
の穴部品１の開口１ｂに向けて移動させることで、第２
の穴部品２が第１の穴部品１の開口１ｂに配置される。

【００１７】次に、組立用ロボット２０の構成について
図３を参照して説明する。図３は、図１に示した組立用
ロボットの構成を示す概略斜視図である。

【００１８】図３に示すように組立用ロボット２０は、
Ｘ軸方向に移動されるＸ軸アーム２１と、Ｙ軸方向に移
動されるＹ軸アーム２２と、Ｚ軸方向（鉛直方向）に移
動されるＺ軸アーム２３とを備えた３軸制御の直角座標
型ロボットである。Ｚ軸アーム２３の下端部には、ＸＹ
平面内で多少揺動できるフローティング機構２４を介し
てスライド機構２５が取り付けられており、このスライ
ド機構２５に、軸部品３を把持するフィンガ２６が取り
付けられている。これにより、軸部品置き台３０に配列
された軸部品３はフィンガ２６により把持されて、図１
に示したように穴部品位置決め機構１０により位置決め
された第１の穴部品１の軸部品嵌合孔１ａの上方に搬送
される構成となっている。

【００１９】次に、本実施例の軸部品挿入装置の動作に
ついて説明する。

【００２０】まず、図１および図２に示すように、第１
の穴部品１を、第１の穴部品置き台１２の位置決め突起
１２ｂが座ぐり１ｃに嵌合するように第１の穴部品置き
台１２に載置して第１の穴部品１の位置決めを行なう。
次いで、第２の穴部品２を第２の穴部品置き台１３に載
置し、第２の穴部品２を第１の穴部品１の開口１ｂ内に
セットする。

【００２１】穴部品位置決め装置１０に第１の穴部品１
および第２の穴部品２をセットしたら、シリンダ１４の
ロッド１４ａを突出させ、ガイドピン１５を上昇させ
る。これによりガイドピン１５は第１の穴部品置き台１
２の貫通孔１２ａを貫通し、第１の穴部品１の軸部品嵌
合孔１ａに達する。ここで、第１の穴部品１を第１の穴
部品置き台１２に載置することにより第１の穴部品１の
軸部品嵌合孔１ａとガイドピン１５との軸心が一致して
いるので、ガイドピン１５はそのまま第１の穴部品１の
軸部品嵌合孔１ａに嵌合される。さらにガイドピン１５
を上方に移動させると、ガイドピン１５は第２の穴部品
置き台１３の凹部１３ａを通過し、第２の穴部品２の軸
部品嵌合孔２ａに達する。このとき、第２の穴部品２は
第２の穴部品置き台１３に載置されているだけなので、
第２の穴部品２の軸部品貫通孔２ａとガイドピン１５と
の軸心が一致しているとは限らない。しかしながらガイ
ドピン１５の先端部は円錐状に面取り加工されているの
で、第２の穴部品２の軸部品貫通孔２ａとガイドピン１
５との軸心がずれていても、第２の穴部品２がガイドピ
ン１５の面取り形状に沿ってずれながら、ガイドピン１
５が第２の穴部品２の軸部品嵌合孔２ａに嵌合する。そ
して、ガイドピン１５が第２の穴部品２の軸部品嵌合孔
２ａを貫通した位置で、ガイドピン１５の移動を停止さ
せる。この状態では、第１の穴部品１の軸部品嵌合孔１
ａと第２の穴部品２の軸部品嵌合孔２ａとの軸心は一致
している。

【００２２】ガイドピン１５の上方への移動が停止され
たら、組立用ロボット２０により、軸部品置き台３０
（図３参照）に配列された軸部品３の上端部をを把持し
て第１の穴部品１の軸部品嵌合孔１ａの上方へ搬送す
る。その後、組立用ロボット２０のＺ軸アーム２３（図
３参照）下降させることで軸部品３を下降させ、図４に
示すように軸部品３を第１の穴部品１の軸部品嵌合孔１
ａに、先端がガイドピン１５に当接するまで挿入する。
軸部品３がガイドピン１５に当接したら、軸部品３をさ
らに下降させてガイドピン１５を押し下げていく。

【００２３】これにより第２の穴部品２の軸部品嵌合孔
２ａに軸部品３が挿入されるのであるが、このとき第２
の穴部品２の軸部品嵌合孔２ａの軸心はガイドピン１５
により軸部品３の軸心と一致しているので、軸部品３を
下降させるだけで軸部品３は第２の穴部品２の軸部品嵌
合孔２ａに滑らかに嵌合し、軸部品３と第２の穴部品２
の軸部品嵌合孔２ａとのこじりが発生することはない。
そして、このまま軸部品３を下降させることで、軸部品
３は第１の穴部品１の軸部品嵌合孔１ａおよび第２の穴
部品２の軸部品嵌合孔２ａを貫通し、第１の穴部品１お
よび第２の穴部品２へ軸部品３が挿入される。

【００２４】以上説明したように本実施例では、第１の
穴部品１および第２の穴部品２のそれぞれの軸部品嵌合
孔１ａ、２ａの位置決めを、各軸部品嵌合孔１ａ、２ａ
にガイドピン１５を貫通させるというきわめて簡単な構
成で行なうことができる。さらに、その状態で第１の穴
部品１および第２の穴部品２に軸部品３を挿入すること
としているので、第１の穴部品１および第２の穴部品２
への軸部品３の挿入が容易に行なえ、しかも第１の穴部
品１および第２の穴部品２の各軸部品嵌合孔１ａ、２ａ
と軸部品３とのこじれも発生することなく安定した品質
のものを安定して生産することができる。

【００２５】（第２実施例）図５は、本発明の実施に使
用される軸部品挿入装置の他の例の斜視図であり、図６
は、図５に示した穴部品位置決め装置のＡ矢視断面図で
ある。本実施例の軸部品挿入装置も、第１実施例のもの
と同様に穴部品位置決め装置５０と組立用ロボット６０
とで構成されるが、本実施例では第２の穴部品４２が第
１の穴部品４１上に配置されるものであるので、組立用
ロボット６０の構成については図３に示したものと同様
であるが、穴部品位置決め装置５０の構成の一部が第１
実施例のものと異なっている。以下に、本実施例の穴部
品位置決め装置の構成についてのみ説明し、組立用ロボ
ット６０の構成については説明を省略する。

【００２６】第１の穴部品４１は軸部品嵌合孔４１ａが
形成されたものであり、ベース５１の突出面５１ａ上に
固定された第１の穴部品置き台５２に位置決め載置され
る。一方、ベース５１の側壁の上端部には、第２の穴部
品置き台５３が図示矢印Ｂ方向に移動可能に設けられて
おり、第２の穴部品置き台５３が最も第１の穴部品４１
側に突出したとき、第２の穴部品置き台５３の先端部は
第１の穴部品４１の上方に位置する。第２の穴部品４２
は、この第２の穴部品置き台５３の先端部に載置され
る。また、第２の穴部品置き台５３には、第２の穴部品
置き台５３に載置された第２の穴部品４２が上方へ浮き
上がるのを防止するための２つの部品浮き防止爪５３ａ
が一体的に設けられている。これら各部品浮き防止爪５
３ａは、第２の穴部品４２の軸部品嵌合孔４２ａを塞が
ない位置に配置されている。その他の構成は第１実施例
のものと同様でよいので、その説明は省略する。

【００２７】また本実施例では、軸部品４３として、下
端面中央部に加工用センター穴（不図示）が形成されて
いるものを用いた。

【００２８】次に、本実施例の軸部品挿入装置の動作に
ついて説明する。

【００２９】まず、第１の穴部品置き台５２に第１の穴
部品４１を載置するとともに、第２の穴部品置き台５３
に第２の穴部品４２を載置する。次に、シリンダ５４に
よりガイドピン５５を上昇させ、第１の穴部品４１の軸
部品嵌合孔４１ａおよび第２の穴部品４２の軸部品嵌合
孔４２ａを貫通させる。これにより、第１実施例の場合
と同様に第１の穴部品４１の軸部品嵌合孔４１ａおよび
第２の穴部品４２の軸部品嵌合孔４２ａの軸心は、ガイ
ドピン５５の軸心と一致する。また、ガイドピン１５が
第２の穴部品４２の軸部品嵌合孔４２ａに嵌合すると
き、第２の穴部品４２の軸部品嵌合孔４２ａとガイドピ
ン５５との軸心がずれている場合、第２の穴部品４２に
はガイドピン５５により上向きの力が作用し、第２の穴
部品４２が第２の穴部品置き台５３から浮き上がろうと
するが、これは各軸部品浮き防止爪５３ａにより防止さ
れる。

【００３０】ガイドピン５５が各軸部品嵌合孔４１ａ、
４２ａを貫通したら、図７に示すように、組立用ロボッ
トのフィンガ６６により軸部品４３の先端の加工用セン
ター穴をガイドピン５５の先端に嵌合させる。これによ
り、軸部品４３とガイドピン５５との軸心が一致する。
そして、この状態で軸部品４３を下降させてガイドピン
５５を押し下げることで、第１実施例と同様に軸部品４
３は第１の穴部品４１の軸部品嵌合孔４１ａおよび第２
の穴部品４２の軸部品嵌合孔４２ａを貫通し、第１の穴
部品４１および第２の穴部品４２へ軸部品４３が挿入さ
れる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。

【００３２】先端に大きな面取りが施されたガイドピン
を各穴部品の嵌合孔に貫通させることで、高精度の位置
決め機構を必要とすることなく容易に各嵌合孔を同軸上
で一致させることができる。そして、貫通されたガイド
ピンを軸部品により各穴部品から押し出すだけで、各嵌
合孔を同軸上で一致させた状態を維持したまま軸部品を
各穴部品に挿入することができる。その結果、各穴部品
の位置決めに要する時間を短縮することができ、さらに
軸部品の挿入途中におけるこじりも発生しなくなるの
で、安定した品質の製品を安定して生産することができ
る。また、上述したように各穴部品の位置決めに際して
は高精度の位置決め機構を必要としないので、軸部品の
挿入の自動化も容易に達成できる。

【００３３】また、ガイドピンを全ての穴部品の嵌合孔
を貫通させるかわりに、最後の穴部品の嵌合孔の途中ま
で挿入したり、ガイドピンの先端の面取り量をガイドピ
ンの半径と等しくし、かつ軸部品の先端面にセンター穴
を形成しておくことで、それぞれ最後の穴部品の嵌合
孔、およびガイドピンの先端がセンター穴に嵌まり込む
ことが軸部品のガイドとなり、ガイドピンと軸部品とを
同軸上で一致させるのが容易になる。その結果、軸部品
の挿入をより容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に使用される軸部品挿入装置の一
例の、一部を破断した斜視図である。

【図２】図１に示した穴部品位置決め装置のＡ矢視断面
図である。

【図３】図１に示した組立用ロボットの構成を示す概略
斜視図である。

【図４】図１に示した穴部品位置決め装置のＡ矢視断面
図であり、軸部品の挿入途中の状態を示す。

【図５】本発明の実施に使用される軸部品挿入装置の他
の例の斜視図である。

【図６】図５に示した穴部品位置決め装置のＡ矢視断面
図である。

【図７】図５に示した穴部品位置決め装置のＡ矢視断面
図であり、軸部品の挿入途中の状態を示す。

【符号の説明】

１、４１ 第１の穴部品 １ａ、２ａ、４１ａ、４２ａ 軸部品嵌合孔 １ｂ 開口 １ｃ 座ぐり ２、４２ 第２の穴部品 ３、４３ 軸部品 １０、５０ 穴部品位置決め装置 １１、５１ ベース １１ａ、５１ａ 突出面 １１ｂ、１２ａ 貫通孔 １２、５２ 第１の穴部品置き台 １２ｂ 位置決め突起 １３、５３ 第２の穴部品置き台 １３ａ 凹部 １４、５４ シリンダ １４ａ ロッド １５、５５ ガイドピン ２０、６０ 組立用ロボット ２１ Ｘ軸アーム ２２ Ｙ軸アーム ２３ Ｚ軸アーム ２４ フローティング機構 ２５ スライド機構 ２６、６６ フィンガ ３０ 軸部品置き台 ５３ａ 部品浮き防止爪

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ嵌合孔が一端から他端に形成さ
   れて所定の位置に配置された複数の穴部品に、前記各嵌
   合孔との隙間しろが微小な軸部品を挿入する、軸部品の
   挿入方法において、 先端に大きな面取りが施され、かつ直径が前記軸部品の
   直径と等しいガイドピンを、前記各穴部品の一端側から
   全ての穴部品の嵌合孔を順次貫通させた後、 前記ガイドピンの先端に、前記軸部品の先端面を前記ガ
   イドピンの中心軸と前記軸部品の中心軸とが一致するよ
   うに当接させ、その状態で前記軸部品を前記各穴部品の
   他端側から一端側に向けて押し込むことにより、前記ガ
   イドピンを前記各穴部品から押し出すことを特徴とす
   る、軸部品の挿入方法。
2. 【請求項２】 前記各穴部品のうち少なくとも一つの穴
   部品は、他の穴部品の嵌合孔の中間に形成された開口部
   に配置されている、請求項１に記載の軸部品の挿入方
   法。
3. 【請求項３】 前記全ての穴部品の嵌合孔を順次貫通さ
   せた後にかえて、前記各穴部品のうち最後の穴部品の嵌
   合孔の途中まで挿入した後とした、請求項１または２に
   記載の軸部品の挿入方法。
4. 【請求項４】 前記ガイドピン先端の面取りの面取り量
   は前記ガイドピンの半径と等しく、かつ前記軸部品の先
   端面には予めセンター穴が形成されている、請求項１ま
   たは２に記載の軸部品の挿入方法。