JPS63200925A - 軸部品の自動挿入装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、軸？ｇＳ品を他の部品の嵌合孔内に自動的
に挿入するだめの軸部品の自動挿入装置に関する。

（従来の技術） 軸部品を嵌合孔に挿入する組立作業は、孔径と軸径との
間に寸法余裕があまりなく、しかも軸および孔が比較的
長い場合、軸部品を嵌合孔に挿入するのには相当に微妙
な調芯・求芯動作が必要である。そのため、このような
微妙な挿入作業は一般に人手によって行なわれているが
、これを組立ロボッ１−によって自動化しようとする要
求が強く、自動挿入装置も開発され始めている。

従来の軸部品の自動挿入装置では、軸部品と吹合孔との
微妙な調芯作用を実現するために、力覚センサやＲＣＣ
（Ｒｅｍｏｔｅ　Ｃｅｎｔｅｒ　Ｃｏｕｌｉａｎｃｅ　
）デバイスを用いている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の力覚センサを用いた自動挿入装置は、その制御系
は非常に高度な情報処理を必要とし、またハードウェア
も複雑である。そのため非常に高価であり、工場の組立
ラインに容易に導入できるものではない。

またＲＣＣデバイスを用いた自動挿入装置では、Ｎｌｉ
はそれほど複雑ではないものの、基本的にバネ系の機構
であるので信頼性に劣り、挿入不能が生じやすかった。

この発明は上述した従来の問題点に鑑みなされたもので
、その目的は、簡単な構成で信頼性の高い動作を実現で
きるようにした軸部品の自動挿入装置を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） この発明に係る軸部品の自動挿入装置は、ハンドリング
ユニットに次のようなＦＩＩ２Ｓユニットと吸着ユニッ
トとを設けた。

調芯ユニットは、軸部品の外周をつかんで、その軸芯を
一定位匠に揃えて垂直姿勢に保つためのものである。

吸着ユニットは、上記調芯ユニットに保持された上記軸
部品の上端面に吸着し、上記調芯ユニットが上記軸部品
を解放した状態にては、上記軸部品を垂直に吊下げて保
持し、かつ外力による上記軸部品の微動を許容する。

そして、待機位置の上記軸部品の上端側を上記調芯ユニ
ットでつかみ、次に上記軸部品の上端面に上記吸着ユニ
ットを吸着させ、次に上記ハンドリングユニットで上記
軸部品を嵌合孔の直上まで搬送し、次に上記調芯ユニッ
トを解放状態にし、次に吊下げた状態の上記軸部品を上
記ハンドリングユニットで上記嵌合孔に向けて下降させ
て上記吸着ユニットから解放・落下させ、次に上記軸部
品の上端側を上記調芯ユニットで再びつかんで直ぐに解
放させるシーケンス制御手段を設けた。

（作　用） 上記ハンドリングユニットで上記軸部品を上記嵌合孔に
向けて下降させると、上記軸部品の下端側が上記嵌合孔
の入口部分に接してほぼ芯が合う。

しかし常に完全に芯が合うわけではなく、位置誤差によ
って上記軸部品が上記嵌合孔内に自重で挿入・落下され
るとは限らない。上記軸部品の下端のみが上記嵌合孔に
入った状態で上記軸部品がつっかえるが、上記軸部品の
上端側が上記５ｉ１芯ユニツ１〜で再びつかまれると、
上端側の位置ずれが修正され、上記軸部品は上記嵌合孔
に自重で挿入・落下する。

（実施例） 第１図はこの発明による自動挿入装置の全体的な概略構
成を示している。１はハンドリングユニットで、これの
先端のフレーム２に以下に詳述する調芯ユニット３と吸
着ユニット４が取付けられている。ハンドリングユニッ
ト１はフレーム２を上下動させるとともに水平方向に旋
回させるものである。１０はハンドリングユニット１、
調芯ユニット３、吸着ユニット４を後述する順序で動作
させるシーケンス制御手段である。

また、軸部品５はパレット６に垂直姿勢で多数ストック
されている。一方、軸部品５を挿入する嵌合孔を有する
孔部品７は、搬送台８の治具９にやはり垂直姿勢で保持
されている。

孔部品７は搬送台８によって１つずつステップフィード
され、軸部品５はハンドリングユニット１によって１つ
ずつパレット６から取り出され、孔部品７の嵌合孔に真
上から垂直方向に挿入される。この挿入は軸部品５と孔
部品７の軸芯が合った状態で、軸部品５が自重で落下す
ることによってなされる。

第２図はハンドリングユニット１の要部である調芯」ニ
ット３と吸着ユニット４の部分の詳細を示している。

調芯ユニット３は、空圧アクチェータ３ａによって一対
のクランプジョー３ｂ、３ｂを水平方向に間開するユニ
ットである。第３図（Ａ）はクランプジョー３ｂ、３ｂ
でもって軸部品５の外周をつかんだ状態を示し、同図（
Ｂ）はクランブジョ−３ｂ　、３ｂを而いて軸部品５を
解放した状態を示している。

クランプジョー３ｔｌ　、３ｂは水平方向に対称に開閉
運動するもので、両者の対向面は第３図のように■字形
になっている。この■字形のクランプジョー３ｂ、３ｂ
で軸部品５の外形をつかむと、軸部品５の軸芯はハンド
リングユニット１のフレーム２に対して常に一定の位置
に揃う。

なお、クランプジョー３ｂ、３ｂで軸部品５をつかんだ
状態においても、その把持力は大きくなく、軸部品５は
自重で落下可能である。また、解放状態でもクランプジ
ョー３ｂ、３ｂはあまり大きく開かず、軸部品５の外形
との間の余裕はそれほど大きくはない。

吸着ユニット４は、調芯ユニット３で保持した軸部品５
の軸線上の真上に位置するようにフレーム２に取付けら
れている。

吸着ユニット４は上端側がフレキシブルなホースで真空
装置につながったバイブ４ａと、このバイブ４ａの下端
に取付けられた吸着パッド４ｂとを有する。バイブ４ａ
の上端部分がフレーム２に取付けられているが、バイブ
４ａの周囲にはスプリング４Ｃが弾装されていて、バイ
ブ４ａは取付は点を中心に多少の揺動および上下動が可
能にな４ている。

ｍ２図に示すように、調芯ユニツ１−３に保持された軸
部品５の上端に吸着ユニット４の吸着バッド４ｂが当接
し、その状態でバイブ４ａにつながる真空装置を作動さ
せると、軸部品５が負圧で吸着バッド４ｂに吸着する。

吸着状態においては、調芯ユニット３を解放状態にして
も、軸部品５は吸着パッド４ｂに吸着されて吊り下げ状
態となる。

この吊り下げ状態の軸部品５は、ある程度の外力によっ
て揺動可能である。

次に、上記のように構成された装置の動作を順番に説明
する。

まず最初に、ハンドリングユニット１はパレット６のあ
る１つの軸部品５の真上にフレーム２を位置させ、その
状態でフレーム２を下降させる。

このときクランプジョー３ｂ、３ｂは開いておく。

フレーム２の下降にともなって軸部品５が相対的にクラ
ンプジョー３１１，３ｂの間に侵入してくる。

所定位置までフレーム２を下降させたならば、クランプ
ジョー３ｂ　、３ｂを閉じて軸部品５をつかむ。また、
この軸部品５の上端面には吸着バッド４ｂが接しており
、上記の真空装置を作動させて当該軸部品５を吸着パッ
ド４ｂで吸着する。

次にハンドリングユニット１によってフレーム２を上昇
させ、軸部品５をパレット６から抜き取り、さらに旋回
動作によってフレーム２を搬送台８側の孔部量７の上方
へと移動させる。保持した軸部品５の軸芯と孔部量７の
軸芯とが一応合う位置で旋回運動を停止する。つまり、
孔部量７の嵌合孔の真上に軸部品５が位置する。この状
態でクランブジ３−３ｂ　、３ｂを開き、軸部品５を吸
着パッド４ｂで吊下げた状態とする。

そして、そのままでフレーム２を垂直方向に下降させ、
軸部品５の下端を孔部量７の嵌合孔の入口へと向かわせ
る。この状態を第４図（Ａ＞および第５図に示している
。

第５図のように、軸部品５の下端には若干のテーパーが
あり、孔部量７の嵌合孔７ａの入口部分にも若干のテー
パーがある。前述したハンドリングユニット１の運動に
よる軸芯合眩程度でも、これらテーパーがあるため、軸
部品５の下端部分は嵌合孔７ａの入口部分に入り込む。

フレーム２を所定位置まで下降さけたならば、下降を停
止し、次に上記真空装置の作動を序止し、吸着バッド４
ｂから軸部品５を離脱させ、軸部品５が自重で落下し得
る状態とする。

軸部品５を落下可能な状態に解放しても、軸部品５と嵌
合孔７ａの軸芯が正確に一致しているわけではないので
、多くの場合、軸部品５の下端が嵌合孔７ａの内壁につ
っかえてしまい、第４図（Ｂ）に示すように軸部品５が
傾いて止まる。この傾いた軸部品５の上端部分を、開い
た状態のクランプジョー３ｂ　、３ｂが支える形となる
。

次に、調芯ユニット３を作動させてクランプジョー３ｂ
、３ｂを再び閉じる。これによって傾いていた軸部品５
が再び起こされることとなり、はぼ垂直状態まで起きた
ときに軸部品５の軸芯が嵌合孔７ａの軸芯と一致する。

この状態を第４図（Ｃ）に示している。クランプジＥ３
−３ｂ、３ｂを閉じた後、直ちに開く。この動作の過程
で軸部品５は自重によって嵌合孔７ａ内に落下する。こ
れで軸部品５の孔部品７への挿入作業が終わる。

（発明の効果） 以上詳細に脱刷したように、この発明に係る軸部品の自
動挿入装置では、軸部品５を嵌合孔に調芯・求芯するた
めのセンサ類を用いた高度な情報処理系および運動系を
用いずに、単純な機械運動だけで軸部品を嵌合孔に確実
に挿入でき、構成が簡単で安価になるとともに、動作の
信頼性も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実例装置の全体的な概略溝成を示す
斜視図、第２図は同装置の要部となる調芯ユニットおよ
び吸着ユニットの正面図（Ａ＞および側面図（Ｂ）、第
３図は軸部品を上記調芯ユニットでつかんだ状ｆｌ（Ａ
）および解放した状態（Ｂ）を示す平面図、第４図は同
装置による自動挿入の過程を示す要部詳細図、第５図は
同装置による自動挿入の導入状態を示す要部拡大図であ
る。 １・・・・・・・・・ハンドリングコニット２・・・・
・・・・・フレーム　　　３・・・・・・・・・調芯ユ
ニット３ａ・・・・・・空圧アクチェータ ３ｂ・・・・・・クランプジョー ４・・・・・・・・・吸着ユニット　４ａ・・・・・・
バイブ４ｂ・・・・・・吸着バッド　　４Ｃ・・・・・
・スプリング５・・・・・・・・・軸部品　　　　６・
・・・・・・・・パレット７・・・・・・・・・孔部品
　　　　７ａ・・・・・・嵌合孔８・・・・・・・・・
搬送台　　　　９・・・・・・・・・治　具１０・・・
・・・シーケンス制御手段 特許出願人　　　　　　　　　マツダ　株式会ネ４代　
理　人　　　　　　　　　弁理士　−色健輔同　　　　
　　　　　　　弁理士　松本雅利第ｔ　ｋ’１Ｕ ７９Ｂ　　　　　　　７９ 第４図 （Ａ）　　　　　　　　　（Ｂ）　　　　　　　　（Ｃ
）第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハンドリングユニットに取り付けられ、軸部品の
   外周をつかんでその軸芯を一定位置に揃えて垂直姿勢に
   保つための調芯ユニットと； 上記ハンドリングユニットに取り付けられ、上記調芯ユ
   ニットに保持された上記軸部品の上端面に吸着し、上記
   調芯ユニットが上記軸部品を解放した状態にては、上記
   軸部品を垂直に吊下げて保持し、かつ外力による上記軸
   部品の微動を許容する吸着ユニットと； 待機位置の上記軸部品の上端側を上記調芯ユニットでつ
   かみ、次に上記軸部品の上端面に上記吸着ユニットを吸
   着させ、次に上記ハンドリングユニットで上記軸部品を
   嵌合孔の真上まで搬送し、次に上記調芯ユニットを解放
   状態にし、次に吊下げ状態の上記軸部品を上記ハンドリ
   ングユニットで上記嵌合孔に向けて下降させて上記吸着
   ユニットから解放・落下させ、次に上記軸部品の上端側
   を上記調芯ユニットで再びつかんで直ぐに解放させるシ
   ーケンス制御手段と； を備えたことを特徴とする軸部品の自動挿入装置。