JPH0786049B2 - ワークへのシム供給方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は、搬送途中のワークの間隙にその間隙寸法に対
応した厚みのシムを供給するためのワークへのシム供給
方法に関する。

（２） 従来の技術 従来、シムを供給するための装置は、たとえば実開昭60
−119031号公報等により既に知られている。

（３） 発明が解決しようとする課題 上記従来のものは、厚みの異なる複数種類のシムを複数
のマジンラックに区分けして準備しておき、複数のマガ
ジンラックの１つを択一的に選択し、該マガジンラック
からシムを払出すようにしている。而して、どのマガジ
ンラックからシムを払出すかを決めるのは従業員がワー
クの間隙寸法を測定した結果によるものであり、また払
出されたシムは作業員によりワークの間隙に供給されて
いる。

しかるに上述のように間隙寸法の測定およびワークへの
シムの供給を従業員が行なうようにしたのでは、作業能
率が劣る。そこで、作業能率を向上するためには、ワー
クの間隙寸法の測定をロボットにより行ない、その寸法
測定結果に応じて複数のマガジンラックの１つを選択す
るとともに選択されたマガジンラックからシムを払出
し、払出されたシムをロボットでワークに供給すること
が考えられる。

ところで、精密部分の組立等で用いるシムの厚みは、た
とえば0.01〜0.05mm程度である。而してマガジンラック
には作業員が厚み毎に区分けしたシムを収納操作するの
が一般的であり、上述のような厚みのシムを、その厚み
毎に間違いなく区分けして各マガジンラックに収納する
のは困難であり、マガジンラックにはその区分から外れ
た厚みのシムが混入していることがある。したがって上
述のように複数のマガジンラックの１つから払出された
シムをワークの間隙に自動的に供給したのでは、要求通
りの厚みではないシムが誤ってワークに供給されるおそ
れがある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ワ
ークへのシムの供給を自動化して作業能率の向上を図る
とともに、供給されるシムは確実に要求通りの厚みを有
するものであるようにしたワークへのシム供給方法を提
供することを目的とする。

B.発明の構成 （１） 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明方法によれば、厚み
の異なる複数種類のシムをその種類毎に区分して準備し
ておき、搬送途中のワークの間隙寸法をロボットで測定
し、その間隙寸法測定値に対応する区分からシムを払出
すとともに払出したシムの厚みを測定し、その厚み測定
値が前記間隙寸法測定値に対応するものであるときのみ
厚み測定後の前記シムをロボットにより前記ワークの間
隙に供給する。

（２） 作用 本発明方法によれば、ワークの間隙寸法測定およびシム
のワークへの供給をロボットにより行なうことにして作
業能率の向上を図ることができ、しかもワークの間隙寸
法に確実に対応した厚みのシムを正確に供給することが
可能となる。

（３） 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

先ず第１図において、ワークＷたとえば車両用内燃機関
のミッションおよび作動装置の組立体はタクト搬送装置
C_Tにより順次間歇的に搬送される。タクト搬送装置C_Tの
側方で床面上には支持台Ｔが固定的に配設されており、
この支持台Ｔ上にはシム払出し装置Ｓと制御盤Ｃとが配
設される。また支持台Ｔおよびタクト搬送装置C_T間には
ロボットＲが配設される。タクト搬送装置C_T上のワーク
Ｗの間隙寸法はロボットＲで保持された間隙寸法測定器
Ｍで測定され、その測定結果に基づいて作動するシム払
出し装置Ｓから払出されたシムがロボットＲにより前記
ワークＷの間隙に供給されるものであり、制御盤Ｃは、
間隙寸法測定器Ｍの測定値に基づいてシム払出し装置Ｓ
の作動を制御するとともに、ロボットＲの作動を制御す
る。

第２図ないし第４図において、シム払出し装置Ｓは、一
側端にシュート１を備える固定の架台２と、厚みの異な
る複数種類のシム3₁,…3₄,3₅,3₆,3₇,…3_Nを積層状態に
収納しながら架台２上に配設される複数のマガジンラッ
ク４…と、前記シュート１および各マガジンラック４…
間を結んで架台２上に並列して配設される一対ずつ複数
組のシムガイドレール５…,6…と、前記マガジンラック
４…からのシム3₁〜3_Nをシムガイドレール５…,6…に沿
ってシュート１側に押出すべく各シムガイドレール５
…,6…に沿って進退可能な複数のプッシャ７…と、プッ
シャ７…に連結される押圧駆動手段８と、各マガジンラ
ック４…から払出されたシム3₁〜3_Nの厚さを測定すべく
各マガジンラック４…に対応して架台２上に配設される
複数のシム厚さ測定手段としてのマイクロゲージ９…と
を備える。

第５図および第６図を併せて参照し、架台２は、支持台
Ｔ上に固定される固定の基板10と、該基板10に立設され
る複数の脚柱11…と、それらの脚柱11…により水平に支
持される長方形状の天板12とを備え、該天板12の長手方
向に沿う一方側の端部にシュート１が連設される。また
天板12には、その長手方向と直交する方向に長い矩形状
である複数の長孔13…が相互に並列して穿設される。

各シムガイドレール５…,6…は、各長孔13…の両側縁に
沿いながら長孔13の中間部から天板12の一側端すなわち
シュート１までの間にわたって天板12上にそれぞれ固着
される。而して両シムガイドレール５…,6…は、長孔13
側を低位部として横断面略Ｌ字状に形成されるものであ
り、各シム3₁〜3_Nの両側端を載せて摺動させる案内面5
a,6aを前記低位部上面にそれぞれ有する。

各マガジンラック４…は、前記各シムガイドレール５
…,6…のシュート１から離隔した端部に対応してそれぞ
れ配設される。而して各マガジンラック４…は、シム3₁
〜3_Nの外形形状にほぼ対応した外形を有した筒状であっ
てその長手方向に間隙をあけた複数位置で蝶番14により
長手方向に沿って開閉可能にそれぞれ構成され、その閉
じ状態は複数のねじ部材15を締付けることにより維持さ
れる。

架台２における天板12上には、その長手方向に沿う両端
に支柱16,16が立設される。これらの支柱16,16の上部お
よび下部間にわたっては上部支持枠17および下部支持枠
18が架設されており、両支持枠17,18の各マガジンラッ
ク４…に対応する部分に係止凹部19,20がそれぞれ設け
られる。一方、各マガジンラック４…には、前記係止凹
部19,20の上方から係合可能な係合フック21,22がそれぞ
れ取付けられる。而して各マガジンラック４…は、係合
フック21,22を係止凹部19,20に係合することにより上部
および下部支持枠17,18から吊下げられた直立状態で、
各シムガイドレール5,6…のシュート１から離隔した端
部に対応してそれぞれ配設されることになる。

ところで、上述のように吊下げられた状態にある各マガ
ジンラック４…の下端を受けるべく各シムガイドレール
５…,6…のシュート１から離隔した端部上には、四角形
状の受枠23がそれぞれ固着される。而して各マガジンラ
ック４…を受枠23上にそれぞれ載せた状態で、それらの
マガジンラック４…内に積層状態で収納されている各シ
ム3₁〜3_Nは、その自重により受枠23を通って両シムガイ
ドレール５…,6…の載置面5a…,6a…上に下方から順次
供給されることになる。

また各受枠23…には、シム3₁〜3_Nのうち対応するシムを
マガジンラック４…に補強すべきことを報知するために
シムガイドレール５…,6…の載置面5a,6aに載っている
シム3₁〜3_Nがたとえば３枚程度になったことを検出して
信号を出力する検出器24がそれぞれ取付けられる。

架台２における天板12の下面には、各長孔13…の両側縁
に沿って延びる一対ずつ複数組のガイドレール25,25が
それぞれ固着されており、各長孔13…内にその長手方向
へ移動を可能として配置される各プッシュ７…は、前記
ガイドレール25,25に沿って移動可能なスライダ26…に
それぞれ固着される。而して各プッシュ７…の上部に
は、載置面5a,6a上にあるシム3₁〜3_Nを押圧するための
押圧板部7aがシュート１側に延びて一体にそれぞれ設け
られており、プッシャ７…の上面には、両載置面5a,6a
とそれらの載置面5a,6a上にある１枚のシム3₁〜3_Nの上
面との間に位置するように設定される。これによりプッ
シャ７…のシュート１側への移動に応じて各マガジンラ
ック４…からのシム3₁〜3_Nがシムガイドレール5,6に沿
って１枚ずつシュート１側に払出されることになる。し
かも前記押圧板部7aの先端はシム3₁〜3_Nに対応して円弧
状に窪んで形成される。

各マガジンラック４…から払出されたシム3₁〜3_Nの厚さ
を測定するためのマイクロゲージ９…は、各シムガイド
レール５…,6…に沿って各マガジンラック４…とシュー
ト１との間の中間部に配設される。すなわち天板12上に
立設された両支柱16,16の下部間にわたっては、各マガ
ジンラック４…を囲むようにしながら各シムガイドレー
ル５…,6…の中間部上方に位置する支持枠27が設けられ
ており、その支持枠27の各マガジンラック４…に対応す
る部分にそれぞれ固定された取付具53…に、各マイクロ
ゲージ９…が鉛直軸線を有しながらそれぞれに固定され
る。しかも各マイクロゲージ９…は、載置面5a,6a上に
あるシム3₁〜3_Nの上面に弾発的に当接してそれらのシム
3₁〜3_Nの厚さを精密に測定すべく載置面5a,6aの上面に
対応する位置を零点として調整済みのものである。

各マイグロゲージ９…の両側には、載置面5a,6a上にシ
ム3₁〜3_Nを押付ける位置とその押付けを解除する位置と
の間で街道可能な一対の押さえローラ28,28がそれぞれ
配設される。また各マイクロゲージ９…と各マガジンラ
ック４…との間には、各シムガイドレール５…,6…の長
手方向と直交する水平な軸線を有する回転軸29が配置さ
れており、この回動軸29の両端部は天板12上に固定され
ている軸受ブロック30,30により回動自在に支承され
る。一方、前記各押さえローラ28,28…は、回動軸29と
平行な軸31に共通に支承させるものであり、一対ずつ２
組の連結部材52,52を介して前記軸31の両端部が回動軸2
9に連結される。したがって各押さえローラ28,28…は軸
31のまわりに回転自在であるとともに回動軸29の軸線ま
わりに回動可能である。しかも両押さえローラ28,28間
で軸31には両押さえローラ28,28間の間隙を維持するた
めの円筒状スペーサ32が嵌合され、両押さえローラ28,2
8の外方側で軸29には両押さえローラ28,28が相互に離反
する方向に移動することを阻止するためのストッパ33,3
3がそれぞれ固定される。

第７図を併せて参照して、軸受ブロック30から突出した
回転軸29の一端には、直角に屈曲した当接部34aを先端
に有して略Ｌ字状に形成されながら下方に延びる腕34の
基端が固定される。一方、架台２における天板12の下面
にはブラケット35が固定されており、このブラケット35
と前記腕34の間には、第７図の実線で示すように各押さ
えローラ28,28…がシム3₁〜3_Nを載置面5a,6aに押付ける
方向に腕34すなわち回動軸29を付勢するばね36が縮設さ
れる。また腕34を前記ばね36の付勢方向とは逆方向すな
わち各押さえローラ28,28が載置面5a,6a上のシム3₁〜3_N
から第７図の鎖線で示すように離反する方向に回動する
ためのシム押さえ用シリンダ37が、その伸長作動字にプ
ランジャ37aを腕34の当接部34aに当接されるべく水平軸
線を有しながら前記ブラケット35に固定的に支持され
る。したがってシム押さえ用シリンダ37が伸長作動して
いる状態では、各押さえローラ28,28…はシム3₁〜3_Nか
ら離反した位置にあり、シム押さえ用シリンダ37が収縮
移動すると、ばね36のばね力により各押さえローラ28,2
8…はシム3₁〜3_Nを載置面5a,6aに押付ける位置に回動す
ることになる。

押圧駆動手段８は、シム3₁〜3_Nを各マガジンラック４…
からマイクロゲージ９…まで押出す第１のストローク
と、シム3₁〜3_Nをマイクロゲージ９…からシュート１ま
で押出す第２のストロークとの２段階で各プッシャ７…
を押圧駆動可能に構成されるものであり、各プッシャ７
…に個別に連結される複数の払出しシリンダ38…とシム
3₁〜3_Nを各マガジンラック４…からマイクロゲージ９…
まで押出した状態で払出しシリンダ38…の作動を規制す
る位置ならびにその規制状態を解除する位置間で変位可
能としながら各払出しシリンダ38…に個別に対応して配
設される複数の規制部材39…と、各規制部材39…に共通
に連結される単一の規制シリンダ40とを備える。

架台２における各長孔13…のシュート１から離隔した側
の端縁に対応して天板12の下面にはブラケット41…がそ
れぞれ固着されており、それらのブラケット41…には、
前記各長孔13…の長手方向に沿う水平な軸線を有した払
出しシリンダ38…がそれぞれ固定的に支持される。而し
て各払出しシリンダ38…におけるピストンロッド38aの
先端は、スライダ26…にそれぞれ連結される。したがっ
て払出しシリンダ38の伸縮作動に応じて、その払出しシ
リンダ38に対応するプッシャ７がシムガイドレール5,6
に沿って進退作動することになる。

各規制部材39…は、各払出しシリンダ38…の前方位置に
個別に対応して配置されるものであり、各払出しシリン
ダ38…の軸線と直交する水平な軸線を有する共通の回動
軸42にそれぞれ固定される。而して回動軸42の両端部
は、架台２における基板10に軸受台43をそれぞれ介して
固定された軸受ブロック44,44に回動可能に支承され
る。

両軸受ブロック44,44の一方から突出した回動軸42の一
端には、リンク45の一端が連結される。一方、架台２の
基板10上に設けられたブラケット46には、回動軸42と直
交する軸線を有する単一の規制シリンダ40がトラニオン
軸47を介して支承されており、この規制シリンダ40にお
けるピストロッド40aが前記リンク45の他端に連結され
る。すなわちピストンロッド40aの先端には連結環48が
連結されており、この連結環48の回動軸42と平行な連結
ピン49を介してリンク45の他端が連結される。しかも前
記連結環48の前方位置で基板10上に固定された取付部材
50には、連結環48に当接して規制シリンダ40の最大伸長
位置を規制するストッパとしての機能を発揮するねじ部
材51が進退可能に螺合される。

而して、規制シリンダ40の最大伸長作動時と最大収縮作
動時とで回動軸42がほぼ90度回動するように規制シリン
ダ40および回動軸42はリンク45を介して連結されてお
り、各規制部材39…は、規制シリンダ40の最大伸長作動
時には、第４図の実線で示すように、払出しシリンダ38
…が伸長作動してプッシャ７によりシム3₁〜3_Nがマイク
ロゲージ９…に対応する位置に来たときに払出しシリン
ダ38…におけるピストンロッド38aの先端に当接してそ
れ以上の伸長作動を阻止し、規制シリンダ40の最大収縮
作動時には、第４図の鎖線で示すようにほぼ90度だけ前
方に回動して前記ピストンロッド38aの前進作動を許容
する位置となるようにして回動軸42に固定される。これ
により、規制シリンダ40の伸縮作動タイミングを制御す
るのに応じて、押圧駆動手段８は、シム3₁〜3_Nを各マガ
ジンラック４…からマイクロゲージ９…まで押出す第１
のストロークと、シム3₁〜3_Nをマイクロゲージ９…から
シュート１まで押出す第２のストロークとの２階段で各
プッシュ７…を押圧駆動することができる。

第８図において、ロボットＲは、選択をタクト搬送装置
C_Tおよびシム払出し装置Ｓ間で移動させ得るアーム55を
備え、そのアーム55の先端に、シム3₁〜3_Nの１の着脱可
能に保持可能であるとともに間隙寸法測定器Ｍを着脱可
能な保持部56が設けられる。

第９図において、間隙寸法測定器Ｍは、たとえば前記ロ
ボットＲの保持部56で着脱可能な本体57は、該本体57か
ら延びる支持棒58の先端に設けられて測定部59とから成
る従来周知のものである。而して測定部59は、高弾性樹
脂により中間部を幅広として支持棒58の先端に設けられ
る間隙挿入部60と、その間隙挿入部60の最大幅部分にお
ける両側面に設けられる歪ゲージ61,61とを備え、間隙
挿入部６の間隙挿入部60の間隙への挿入に応じた変形に
よる歪ゲージ61,61の歪により間隙寸法を測定するもの
である。

その間隙寸法測定器Ｍは、第１図に示すように、非測定
時にはタクト搬送装置C_Tの側方の待機位置Ｐに配置され
るものであり、ワークＷの間隙寸法測定時にロボットＲ
により保持されてタクト搬送装置C_T上にワークＷまで移
動せしめられ、測定完了後にはロボッドＲにより基の待
機位置Ｐに戻される。しかも上記移動にかかわらず間隙
寸法測定器Ｍは制御盤Ｃへの接続状態を維持する。

次にこの実施例の作用について説明すると、タクト搬送
装置C_Tで搬送されているワークＷが所定位置に達する
と、該タクト搬送装置C_Tの搬送作動が一旦停止される。
而して、ロボットＲは、待機位置Ｐにある間隙寸法測定
器Ｍを保持して前記タクト搬送装置C_Tの所定位置で一旦
停止しているワークＷの位置までアーム55を作動せし
め、間隙寸法測定器Ｍより該間隙の隙間を測定する。而
して間隙寸法測定値は間隙寸法測定値Ｍから制御板Ｃに
支えられ、シム払出し装置Ｓの作動制御が開始されると
ともに、ロボットＲはそのアーム55が待機位置Ｐに移動
させ、間隙寸法測定器Ｍを該待機位置Ｐに戻す。

制御盤Ｃでは、間隙寸法測定器Ｍによる間隙寸法測定値
に対応してシム払出し装置Ｓにおける各払出しシリンダ
38…の１つ、たとえばシム3₇に対応する払出しシリンダ
38の伸長作動を開始させる。而して払出しシリンダ38の
伸長作動前に、規制シリンダ40は伸長作動状態にあり、
各規定部材39は第４図の実線で示す位置にあり、またシ
ム押さえ用シリンダ37も伸長作動しており、各押さえロ
ーラ28,28はシムガイドレール５…,6…の載置面5a…,6a
…から離反した位置にある。

かかる状態で上記払出しシリンダ38が伸長作動を開始す
ると、プッシュ７は、マガジンラック４内に積層収納さ
れているシム3₇…のうち両シムガイドレール5,6の載置
面5a,6a上に載っている最下層のシム3₇に後方から当接
し、その最下層のシム3₇だけを両載置面5a,6a上で摺動
させながらシュート１側に向けて押出していく。

而してシム3₇がマイクロゲージ９に対応する位置まで移
動したときには、払出しシリンダ38におけるピストンロ
ッド38aの先端が規制部材39に当接し、それ以上の前進
作動が阻止される。すなわちプッシャ７は、マガジンラ
ック４からマイクロゲージ９までの第１のストロークで
シム3₇を押出すことになる。このようにシム3₇がマイク
ロゲージ９に対応する位置まで前進したときには、シム
押さえ用シリンダ37が収縮作動する。それにより各押さ
えローラ28,28…は、ばね36のばね力により載置面5a,6a
側に向けて回動し、シム3₇はマイクロゲージ９の両側で
両押さえローラ28,28により載置面5a,6aに押付けられる
ことになり、この状態でマイクロゲージ９によりシム3₇
の厚さが測定され、その測定結果は制御盤Ｃに入力され
る。

したがってマガジンラック４から払出されたシム3₇の厚
さが、静止状態でしかも載置面5a,6aからの浮き上がり
を回避しながら正確に測定させることになり、制御盤Ｃ
では、マガジンラック４から払出されるシム3₇が間隙寸
法測定器Ｍによる測定値に対応した厚さを有するもので
あるかどうかを判定することができる。

マイクロゲージ９による測定後、シム押さえ用シリンダ
37が伸長作動して両押さえローラ28,28によるシム3₇の
載置面5a,6aへの押付けが解除され、さらに規制シリン
ダ40が収縮作動する。これにより規制部材39は、第４図
の鎖線で示すように前方側に向けてほぼ90度回動し、払
出しシリンダ38の伸長作動を規制していた状態が解除さ
れる。それにより払出しシリンダ38は伸長作動を再開
し、プッシャ７はシム3₇をマイクロゲージ９からシュー
ト１側に向けて押出していく。すなわちプッシャ７はマ
イクロゲージ９からシュート１までの第２のストローク
でシム3₇を押し出す。

これによりシュート１にシム3₇が落下するが、このシム
3₇が要求通りの厚さを有するものであるかどうかは、上
述のように制御盤Ｃによって既に判定されており、その
判定結果に従って、シュート１内のシム3₇を使用するか
どうかが決定される。

シュート１に払出されたシム3₇がワークＷの間隙寸法に
対応したものであると判定された場合には、ロボットＲ
は制御盤Ｃからの制御信号によりシュート１のシム3₇を
アーム55の先端の保持部56で保持し、該アーム55をタク
ト搬送装置C_Tまで移動せしめて静止状態にあるワークＷ
の間隙に供給する。そのワークＷへのシムの供給完了
後、ロボットＲがアーム55を待機位置Ｐまで移動せしめ
るとともに、タクト搬送装置C_Tの作動が再開される。

一方、シュート１に払出されたシム3₇がワークＷの間隙
寸法に対応したものでないと判定された場合には、ロボ
ットＲは制御盤Ｃからの制御信号によりシュート１のシ
ム3₇をアーム55の先端の保持部56で保持し、図示しない
エラーボックスに投入する。而してシム払出し装置Ｓ
は、正しい厚みのシム3₇がシュート１に払出されるまで
払出し作動を繰り返す。

このようにしてタクト搬送装置C_Tに搬送されるワークＷ
の間隙寸法測定とシム供給とをロボットＲで行ない、シ
ム払出しの自動化と併せてワークへのシム供給自動化を
達成することができ、作業能率の向上を図ることができ
る。また供給されるシムは、間隙寸法測定値に正しく対
応したものであり、異なる厚みのシムを誤って供給する
ことが防止される。

以上の実施例では単一のロボットＲにより間隙寸法測定
と、ワークへのシム供給とを行なうようにしたが、それ
ぞれ専用のロボットで行なうようにしてもよい。

C.発明の効果 以上のように本発明によれば、厚みの異なる複数種類の
シムをその種類毎に区分して準備しておき、搬送途中の
ワークの間隙寸法をロボットで測定し、その間隙寸法測
定値に対応する区分からシムを払出すとともに払出した
シムの厚みを測定し、その厚み測定値が前記間隙寸法測
定値に対応するものであるときのみ厚み測定後の前記シ
ムをロボットにより前記ワークの間隙に供給するので、
ワークの間隙寸法測定およびシムのワークへの供給をロ
ボットにより行って作業能率の向上を図ることができる
とともに、ワークの間隙寸法に確実に対応した厚みのシ
ムを正確に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図はシ
ム供給装置の全体平面図、第２図はシム払出し装置の拡
大平面図、第３図は第２図のIII−III線断面図、第４図
は第３図のIV−IV線断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線
拡大断面図、第６図は第５図のVI−VI線断面図、第７図
は第３図のVII−VII線拡大断面図、第８図はロボットの
斜視図、第９図は間隙寸法測定器の部分切欠き側面図で
ある。 3₁〜3_N……シム Ｒ……ロボット、Ｗ……ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送途中のワーク（Ｗ）の間隙にその間隙
   寸法に対応した厚みのシム（3₁〜3_N）を供給するための
   ワークへのシム供給方法において、厚みの異なる複数種
   類のシム（3₁〜3_N）をその種類毎に区分して準備してお
   き、搬送途中のワーク（Ｗ）の間隙寸法をロボット
   （Ｒ）で測定し、その間隙寸法測定値に対応する区分か
   らシムを払出すとともに払出したシムの厚みを測定し、
   その厚み測定値が前記間隙寸法測定値に対応するもので
   あるときのみ厚み測定後の前記シムをロボット（Ｒ）に
   より前記ワーク（Ｗ）の間隙に供給することを特徴とす
   るワークへのシム供給方法。