JP2000064981A - ラインフローファン及びその製造方法及びその製造装置及び組み立て装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不等ピッチラインフローファンは、異機種部
品同志の組み合わせが極めて困難であるため、機種判別
と部品の位相位置を決定し、自動で高速の組み立てが可
能製造方法および製造装置を提供すること。 【解決手段】 軸付き側板と、仕切り板とその円周方向
に不等の間隔で配列されたブレードとを有する中間ファ
ンと、円周方向に不等の間隔で配列されたブレードを有
する軸付きファンとを備えたものにおいて、軸付き側
板、中間ファン、軸付きファンのそれぞれに、位相基準
位置に画像処理により位相基準位置の検出を可能にした
目印を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は空気調和機等に使
用されるラインフローファンの無人自動組立を高速かつ
正確に行うために改善を図ったラインフローファンとそ
の製造方法及び製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の等ピッチ又は不等ピッチ
ラインフローファンの概略図である。図に示すように、
ラインフローファンは、ａ側板６にその中央部に設けら
れたａ軸５からなる軸付き側板１０と、仕切り板１２に
その円周方向に所定の間隔で復数枚配列されたブレード
１１からなる中間ファン１５複数個と、ｂ側板１６にそ
の中央部に設けられたｂ軸１７ならびその円周方向に所
定の間隔で複数枚配列されたブレード１１からなる軸付
きファン２０とから構成されている。ａ側板６ならび仕
切り板１２には組み合わされる中間ファン１５または軸
付きファン２０のブレード１１の端部が挿入される挿入
溝を具備し、それぞれの挿入溝に中間ファン１５または
軸付きファン２０のブレード１１の端部が挿入された状
態で超音波溶着あるいは接着等により、まず軸付き側板
１０と中間ファン１５を連結し、それにさらに複数個の
中間ファン１５を同様に順次積み上げ、連結し、最後に
軸付きファン２０を同様に積み上げ、連結して組み立て
られている。

【０００３】ところで上記ラインフローファンの送風時
の騒音の低減を図るべく上記ブレード１１を設ける円周
方向の間隔を不等にしたもの（「不等ピッチラインフロ
ーファン」という）が考案されている。不等ピッチライ
ンフローファンを構成する軸付き側板１０、中間ファン
１５、軸付きファン２０が具備しているブレード１１お
よび挿入溝は円周方向に不等の間隔で配置されているた
め組み立て時は中間ファン１５または軸付きファン２０
のブレード１１の端部は組み合わされる軸付き側板１０
または中間ファン１５の決まった１箇所の挿入溝に挿入
した状態で組み立てられている。このため、不等ピッチ
ラインフローファンの組み立て時には構成する部品であ
る、軸付き側板１０、中間ファン１５、軸付きファン２
０のそれぞれをあらかじめ位相決めして組み立てる必要
がある。

【０００４】従来の不等ピッチラインフローファンは軸
付き側板１０、中間ファン１５、軸付きファン２０の位
相決め用の目印として軸付き側板１０のａ側板６、中間
ファン１５の仕切り板１２、軸付きファン２０のｂ側板
１６のそれぞれの位相基準位置に切り欠きや貫通孔など
を具備していた。

【０００５】このような不等ピッチラインフローファン
を作業者による手作業で組み立てる時には、作業者はま
ず、軸付き側板１０と中間ファン１５のそれぞれの目印
の位置が同じになるように組み合わせ、手動組み立て装
置にセットし溶着または接着し、その上に次の中間ファ
ン１５を目印の位置をあわせて積み上げ溶着または接着
していた。必要数の中間ファン１５を同様に目印の位置
合わせを行いながら積み上げ、組み立て装置により溶着
または接着を行い、最後に軸付きファン２０を目印の位
置をあわせて積み上げ溶着または接着をして１個の不等
ピッチラインフローファンにしていた。

【０００６】一方、装置により自動で組み立てる時の工
程を図８に示す。装置により自動で組み立てる時には、
前工程からコンベア等により不確定の位相位置で供給さ
れる軸付き側板１０、中間ファン１５、軸付きファン２
０のそれぞれをいったん図９に示すようなモータ４で回
転する回転テーブル１に仮置きし、回転テーブル１の近
傍には軸付き側板１０、中間ファン１５、軸付きファン
２０のそれぞれが具備している目印３を検出するための
センサ２（リミットスイッチ、変位センサ等の接点がオ
ン、オフするタイプのセンサ）が固定位置に設置されて
いた。回転テーブル１とともに仮置きされている軸付き
側板１０、中間ファン１５、軸付きファン２０を回転さ
せながらセンサ２により目印３を探し、センサ２が目印
３を検出した位置で回転テーブル１の回転を停止させる
ることで位相決めを行っていた。

【０００７】回転テーブル１にはまず軸付き側板１０が
仮置きされ、回転テーブル１とともに回転しながら目印
３をセンサ２により検出することで位相決めし、その位
相位置を保持しながら部品を搬送する移載装置により溶
着または接着する組み立て装置へ搬送され、その位相位
置のまま溶着位置にセットされる。次に、中間ファン１
５が回転テーブル１に仮置きされ、軸付き側板１０と同
様に位相決めされ、移載装置により組み立て装置に搬送
され、先にセットされている軸付き側板１０と位相位置
が合った状態で組み合わされ溶着または接着される。同
様に必要数の中間ファン１５が回転テーブル１に仮置き
され、位相決めされ搬送装置により組み立て装置により
搬送され、積み上げられ、溶着または接着されていた。
最後に、軸付きファン２０が同様に位相決めされ搬送装
置により搬送され、積み上げられ、溶着または接着され
１個の不等ピッチラインフローファンにしていた。

【０００８】ところで、不等ピッチラインフローファン
を構成する軸付き側板１０、中間ファン１５、軸付きフ
ァン２０は異機種の部品どうしを組み合わせることは極
めて困難である。機種の違いを示す特徴としてラインフ
ローファンの外径やブレードの長さが違うものもあれ
ば、外径、ブレードの長さが同じでブレードの配置が等
ピッチか不等ピッチかで違うものや不等ピッチでもブレ
ードの配置が微妙に違うものなど機種判別の特徴が見分
けにくいものもある。

【０００９】従来は、特徴が見分けにくい機種の判別の
ために、部品それぞれに成形時に記号等を付け機種判別
の特徴とし、組み立て装置に部品を供給する時は作業者
がその記号等を確認して供給し、異機種が混入しないよ
うにすることにより、目的とする形状のラインフローフ
ァンを得ることが出来ない可能性を排除していた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のような方法で不
等ピッチラインフローファンの位相決めを行うと以下に
示すような問題点がある。

【００１１】不等ピッチラインフローファンを構成する
軸付き側板１０、中間ファン１５、軸付きファン２０の
各部品の位相決めを自動で行う場合に、各部品の位相基
準位置に切り欠きや貫通孔の類で目印３を付け、部品回
転テーブル１にいったん仮置きし、部品を回転させなが
ら付けられている目印３をセンサ２により検出し回転テ
ーブル１を停止させ、センサ２の位置と目印３の位置が
合うように位相決めを行うと、その位相決めの精度は各
部品の位相決め時の回転速度が大きいほど悪くなる。こ
れはセンサ２が目印を検出するときの応答時間や回転テ
ーブル１の停止時間にばらつきがあるからである。この
方法で精度良く位相決めを行おうとすると位相決めの時
間が組み立ての接着または溶着の時間（溶着においては
１個当たり１〜３秒で完了する）より長くなり効率よく
組み立てを行うことができない。また、位相決めを速く
完了させるために各部品の回転速度を大きくすると位相
決めの精度が悪くなり、組み立て装置で部品を積み上げ
たとき、ブレードの端部が挿入溝に挿入されず、正常な
状態で接着または溶着できなくなる。また、位相決めの
ための時間を確保するために位相決めの回転テーブル１
を複数個設置すると、設備費が増大するという問題点が
あった。

【００１２】また、組み立てられる軸付き側板１０、中
間ファン１５、軸付きファン２０の機種判別を部品供給
時に作業者が行うため、作業者が誤って機種判別した場
合、供給された部品はそのまま組み立てられてしまうの
で、目的とする製品が得られない可能性を排除し得ない
という問題点があった。

【００１３】この発明は、かかる問題点を解消するため
になされたもので、異機種部品どうしの組み合わせが極
めて困難である不等ピッチラインフローファンの各部品
を位相決めするために設けた「印」を精度良く、かつ短時
間に検出し機種判別と部品の位相位置を決定することに
よって、無人自動でかつ高速で組み立てられるラインフ
ローファン、その製造方法及び製造装置、組み立て装置
を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明のラインフロー
ファンは、軸付き側板と、仕切り板とその円周方向に不
等の間隔で配列されたブレードとを有する中間ファン
と、円周方向に不等の間隔で配列されたブレードを有す
る軸付きファンとを備えたものにおいて、軸付き側板、
中間ファン、軸付きファンのそれぞれに、位相基準位置
に画像処理により位相基準位置の検出を可能にした目印
を備えたものである。

【００１５】また、機種ごとに位相基準位置を示す目印
から所定の位相角をなして配置され、画像処理によりそ
の位置の検出を可能にした機種判別用目印を備えたもの
である。

【００１６】また、目印は、傾斜面を備えた突起または
くぼみで構成されたものである。

【００１７】また、目印は、周囲と異なる色で構成され
たものである。

【００１８】この発明のラインフローファンの製造方法
は、軸付き側板と、仕切り板とその円周方向に不等の間
隔で配列されたブレードとを有する中間ファンと、円周
方向に不等の間隔で配列されたブレードを有する軸付き
ファンとを備えたラインフローファンの製造方法であっ
て、不確定の位相位置で供給される軸付き側板、中間フ
ァン、軸付きファンを、それぞれが具備している位相基
準位置を示す目印を画像処理により検出し、その画像か
ら得られるデータをもとにそれぞれの位相決めを行うも
のである。

【００１９】また、軸付き側板と、仕切り板とその円周
方向に不等の間隔で配列されたブレードとを有する中間
ファンと、円周方向に不等の間隔で配列されたブレード
を有する軸付きファンとを備えたラインフローファンの
製造方法であって、位相基準位置を示す目印と、機種ご
とに位相基準位置を示す目印から所定の位相角をなして
配置された機種判別用目印とがなす角度を画像処理によ
り検出し、そのデータを基に機種判別を行うものであ
る。

【００２０】この発明に係るラインフローファンの製造
装置は、軸付き側板と、仕切り板とその円周方向に不等
の間隔で配列されたブレードとを有する中間ファンと、
円周方向に不等の間隔で配列されたブレードを有する軸
付きファンとを備えたラインフローファンの製造装置で
あって、位相決めされた中間ファン、軸付きファンの後
工程への供給位置にブレードの内径を保持するボスとブ
レードの端面を受ける台とブレードの間にはまり込みか
つ、はまり込んでくるブレードを案内するためにその先
端を尖った形状にした係止部を有する仮置きジグと、供
給される中間ファン、軸付きファンの仮置きジグに置か
れる時の位相決めのばらつきを、ブレードの間にはまり
込んだ係止部がブレードにたわみを生じさせ、その反力
により補正する機構とを備えたものである。

【００２１】この発明に係る組み立て装置は、複数の部
品からなる製品を連続的に組み立てる製造ラインにおい
て、製品を構成する各部品が正しい機種であることをそ
の部品につけられた目印により画像処理を用いて判別す
る手段と、その部品の組み立てるための位置決めをその
部品につけられた目印により画像処理を用いて行う手段
とを備えたものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１による不等ピッチラインフローファン製造
方法を図面を参照して説明する。図１は実施の形態１に
よる不等ピッチラインフローファンを構成する各部品の
概略図、図２は実施の形態１による不等ピッチラインフ
ローファンの組み立て時の工程図である。不等ピッチラ
インフローファンを構成する軸付き側板１０、中間ファ
ン１５、軸付きファン２０は、ａ軸５、ｂ軸１７をのぞ
いて主に樹脂製であり、射出成形により成形される。

【００２３】軸付き側板１０は、射出成形時にａ軸５が
同時成形され、ａ側板６とａ軸５とから構成される。ａ
側板６の端面には組み立て時に組み合わされる中間ファ
ン１５のブレード１１の端部が挿入される挿入溝７がそ
の円周方向に不等の間隔で成形され、挿入溝７のある面
と同じ面の軸付き側板１０の位相基準位置に、位相基準
位置を示す目印として傾斜面を備えた突起８（傾斜面を
備えたくぼみや周りとは異なる色をした目印でも可能で
あるがここでは突起として以降の説明を続ける）と、さ
らに、その突起８からある位相角をなした位置に、機種
を判別するための機種判別用目印として傾斜面を備えた
くぼみ９（傾斜面を備えた突起や周りとは異なる色をし
た目印でも可能であるがここではくぼみとして以降の説
明を続ける）を成形する。

【００２４】図３は傾斜面を備えた突起またはくぼみの
断面図である。位相基準および機種判別を示す目印であ
る突起やくぼみに傾斜面２１を付けたり、目印そのもの
を周りとは異なる色にすることで、後工程で画像処理を
行う場合に軸付き側板１０、中間ファン１５、軸付きフ
ァン２０を真上から照明で照らして画像を作り出したと
き、傾斜面２１と水平面、あるいは目印の部分の色の違
いによりできる光の反射の度合いの差が、たとえ、部品
の色が光を吸収する黒色であったとしても、部品の材質
や目印以外の部分にできる色のむらによる光の反射の度
合いの差に比べて大きくでるため、画像の中では傾斜面
２１を備えた突起またはくぼみや色の異なる箇所を鮮明
に映し出すことが可能になる。

【００２５】また、機種判別は位相基準位置にある目印
と機種判別の目印とのなす角度を機種毎に決めて判別す
る。例えば、機種１は２つの目印のなす角度を４５度に
決め、機種２は６０度に決めて機種判別できるようにす
る。こうすることで機種判別を角度という数値で判別す
ることが可能になる。また、機種判別は複数の目印の相
対位置の関係を機種ごとに決めて各部品付け、その位置
関係を画像処理により検出し機種判別することでも良
い。

【００２６】中間ファン１５は、射出成形により成形さ
れる仕切り板１２とその円周方向に不等の間隔で配置さ
れたブレード１１とからなり、仕切り板１２のブレード
１１の無い側の面には組み合わされる中間ファン１５、
あるいは軸付きファン２０のブレード１１の端部が挿入
される挿入溝７がその円周方向に不等の間隔で配置さ
れ、挿入溝７のある面と同じ面の仕切り板１２の位相基
準位置に傾斜面を備えたくぼみ１３（傾斜面を備えた突
起や周りとは異なる色をした目印でも可能であるがここ
ではくぼみとして以降の説明を続ける）を成形し、さら
に軸付き側板１０と同様にその傾斜面を備えたくぼみ１
３からある位相角をなした位置に機種を判別するための
傾斜面を備えたくぼみ１４（傾斜面を備えた突起や周り
とは異なる色をした目印でも可能であるがここではくぼ
みとして以降の説明を続ける）を成形し、２つのくぼみ
のなす角度を機種により決めることで機種判別ができる
ようにする。

【００２７】軸付きファン２０は、射出成形時にｂ軸１
７が同時成形され、ｂ側板１６とｂ軸１７とｂ軸１７の
ある面とは反対の面の円周方向に不等の間隔で配置され
たブレード１１とからなる。ｂ側板１６のｂ軸１７のあ
る面と同じ面の位相基準位置に傾斜を持ったくぼみ１８
（傾斜面を備えた突起や周りとは異なる色をした目印で
も可能であるがここではくぼみとして以降の説明を続け
る）を成形し、さらに軸付き側板１０と同様にその傾斜
面を備えたくぼみ１８からある位相角をなした位置に機
種を判別するための傾斜面を備えたくぼみ１９（傾斜面
を備えた突起や周りとは異なる色をした目印でも可能で
あるがここではくぼみとして以降の説明を続ける）を成
形し、２つのくぼみのなす角度を機種により決めること
で機種判別できるようにする。

【００２８】まず、射出成形機より取出した軸付き側板
１０を位相基準位置を示す傾斜面を備えた突起８と機種
を示す傾斜面を備えたくぼみ９がある面を上にした状態
で１列で専用のコンベアで搬送する。同様に射出成形機
より取出した中間ファン１５を位相基準位置を示す傾斜
面を備えたくぼみ１３と機種を示す傾斜面を備えたくぼ
み１４がある面を上にした状態で１列で専用のコンベア
で搬送する。同様に射出成形機より取出した軸付きファ
ン２０を位相基準位置を示す傾斜面を備えたくぼみ１８
と機種を示す傾斜面を備えたくぼみ１９がある面を上に
した状態で１列で専用のコンベアで搬送する。軸付き側
板１０、中間ファン１５、軸付きファン２０のそれぞれ
を専用のコンベアで組み立て装置まで搬送する。

【００２９】図４は組み立て装置の位相決めする部分の
概略図である。組み立て装置は工程順に、軸付き側板１
０、中間ファン１５、軸付きファン２０のそれぞれを、
画像を認識するための画像処理位置に位置決めするため
の位置決めユニット、画像処理位置の真上に配置し位置
決めした軸付き側板１０、中間ファン１５、軸付きファ
ン２０それぞれの画像を取り込むカメラ２２等からなる
画像処理ユニット、画像処理位置にて画像処理を完了し
た軸付き側板１０、中間ファン１５、軸付きファン２０
それぞれを取出し、位相決め、移載する供給ロボット２
３、供給ロボット２３が位相決めをして仮置きする仮置
きジグ３０、仮置きジグ３０から軸付き側板１０、中間
ファン１５、軸付きファン２０それぞれを取出し溶着ユ
ニットに供給する移載ユニット、移載ユニットにより供
給された軸付き側板１０、中間ファン１５、軸付きファ
ン２０それぞれを順次積み上げ溶着（接着等でも可能で
あるがここでは溶着として説明を続ける）する溶着ユニ
ットとから構成される。組み立ては軸付き側板１０、中
間ファン１５（必要個数）、軸付きファン２０の順で順
次一連の工程を経て溶着した結果１個のラインフローフ
ァンになる。

【００３０】射出成形機から取出した軸付きファン２０
を専用のコンベアで組み立て装置まで搬送する。コンベ
アの先頭にある軸付き側板１０を組み立て装置の位置決
めユニットに１個だけ押し出す。位置決めユニットでは
コンベアから押し出された軸付き側板１０のａ側板６の
円周部を位置決めユニットのシリンダーにより動くＶ型
をした受けにより基準側の受けに押し付けることで位置
決めを行う。この位置決めした位置が画像処理位置にな
る。

【００３１】画像処理位置の真上に画像処理用のカメラ
２２と画像処理位置を照らす照明を設置し、軸付き側板
１０の位置決めが完了した時点で画像が画像処理ユニッ
トに取り込まれる。取り込まれた画像では軸付き側板１
０の水平面は照明の反射の度合いが強いため白色に、傾
斜面は反射の度合いが弱いため黒色に映し出すことが出
来る。つまり映し出された画像では位相基準位置に付け
られた傾斜面を備えた突起８や機種判別のために付けら
れた傾斜面を備えたくぼみ９は黒色に鮮明に映し出すこ
とが可能になる。

【００３２】図５は映し出された画像のイメージ図を示
す。映し出された画像では位置決めされた軸付き側板１
０におけるａ側板６の円の中心にあたる位置は常に同じ
中心座標３２（画面上のＸ、Ｙ座標）になる。または、
映し出された画像における軸付き側板１０のａ側板６の
中心座標３２を画像処理により検出できるようにしても
良い。一方で位相基準位置を示す傾斜面を備えた突起８
と機種判別を示す傾斜面を備えたくぼみ９はａ側板６の
中心にあたる位置を中心にした決まった任意の半径の円
周上にそれぞれ存在する。つまり、映し出された画像で
は位相基準位置を示す傾斜面を備えた突起８と機種判別
を示す傾斜面を備えたくぼみ９はａ側板６の中心座標３
２を中心にした決まった任意の半径の円周上に黒色に表
示されてそれぞれ存在する。

【００３３】そこで画像処理ではａ側板６の中心にあた
る中心座標３２から決まった半径の円上の黒色に表示さ
れている部分２つのそれぞれを検出し、その黒色部分の
画像上の座標（画面上のＸ、Ｙ座標）を座標３３、座標
３４として認識する。なお、突起８およびくぼみ９のそ
れぞれをつける位置は、突起８およびくぼみ９の配置さ
れている中心からの半径をあらかじめ画像処理にデータ
として記憶させることで、軸付き側板の中心から任意の
半径上に設定し配置することができる。

【００３４】さらに、認識した座標３４と中心座標３２
を結ぶ仮想の線３６と座標３３と中心座標３２を結ぶ仮
想の線３５のなすの角度を中心座標３２と座標３４、座
標３３の相対位置から計算する。計算で求めた角度の結
果が機種判別を示す位相基準位置を示す傾斜面を備えた
突起８と機種判別を示す傾斜面を備えたくぼみ９がなす
角度に等しければ機種判別合格となり、座標３４が位相
基準位置であることがわかる。

【００３５】また、３６０度から計算で求めた角度を引
いた値が機種判別を示す位相基準位置を示す傾斜面を備
えた突起８と機種判別を示す傾斜面を備えたくぼみ９が
なす角度に等しければ機種判別合格となり、座標３３が
位相基準位置であることがわかる。計算で求めた角度の
結果が上記のいずれにも該当しない時は機種判別不合格
となる。なお、この時の機種を判別するために検出され
た突起８とくぼみ９がなす角度と比較、機種判別するた
めの機種ごとに設定された角度データは操作盤等の外部
から設定したり、装置にデータとして記憶させ、このデ
ータをもとに機種判別を行う。

【００３６】ここで、機種判別合格になった場合は位相
基準位置にあたる座標３４（結果によっては座標３３）
と中心座標３２を結ぶ仮想の線３６（結果によっては線
３５）が画面座標のＸ軸とのなす角度が位相角度のデー
タとすることができる。画像処理ではこの画像取り込み
から機種判別の計算、位相角度の計算までの一連の処理
を１秒未満で行うことが可能である。つまり、位相基準
位置の検出、機種判別を高速に行うことが可能である。

【００３７】また、画像処理を用いて機種判別、位相角
度を得る場合、画像処理により得られた各目印の位置座
標を用いた幾何学的な計算から機種判別、位相角度のデ
ータを得ても良い。また、目印の数や、目印の配置位置
や、目印の形状や、目印の大きさから機種判別、位相角
度のデータを得ても良い。

【００３８】画像処理ユニットで画像処理により得られ
たデータを供給ロボット２３に送信する。送信するデー
タは、機種判別の合否を機種判別信号ＯＮにて合格、Ｏ
ＦＦで不合格の形式で、位相角度は２進数のパラレル信
号で送信する。供給ロボット２３は水平多関節ロボット
を使用し、その先端は上下軸と回転軸により上下方向、
回転方向に動かすことができるものである。その先端に
軸付き側板１０、中間ファン１５、軸付きファン２０を
１個保持することができるエアで駆動するチャック２４
を具備し、そのチャック２４で軸付き側板１０、中間フ
ァン１５、軸付きファン２０を保持することで保持した
部品の移載、位相決めを行うことを可能にしている。

【００３９】供給ロボット２３は画像処理ユニットから
のデータの受信を完了した時点で、画像処理位置に位置
決めしてある軸付き側板１０を保持するために移動を開
始する。その際、供給ロボット２３は、位相角度のデー
タとあらかじめわかっている画像処理ユニットの画像の
座標軸と供給ロボット２３の座標軸の傾きから、先端の
チャック２４の決まった回転方向の位置が相対的に軸付
き側板１０の位相基準位置にくるような位置にチャック
２４を回転してから軸付き側板１０を保持する。また
は、先端のチャック２４の決まった回転方向の位置が絶
対的に決まった位置（絶対的に決まった位置は得られた
位相角度のデータによりいくつかの位置を使い分けても
良い）にチャック２４を回転してから軸付き側板１０を
保持しても良い。

【００４０】この時、画像処理位置に位置決めされた軸
付き側板１０の機種が不合格の時は、位相角度を無視し
て軸付き側板１０を保持しその軸付き側板１０を不合格
品として装置外に排出することで異機種が混入しないよ
うにする。こうすることで毎サイクル機種確認を行うこ
とが可能になる。

【００４１】供給ロボット２３により保持した軸付き側
板１０を画像処理位置から取出し、位相基準位置が決ま
った位置になるように位相決めし仮置きジグ３０のａ面
２５に仮置きする。

【００４２】ところで、仮置きジグ３０は軸付き側板１
０のａ軸５が挿入される貫通孔２９が設けられ軸付き側
板１０のａ側板６を受けるａ面２５と、中間ファン１
５、軸付きファン２０のブレード１１の内側に挿入さ
れ、挿入された中間ファン１５、軸付きファン２０の位
置を保持する円筒部で構成されるボス２６と、中間ファ
ン１５、軸付きファン２０のブレード１１の端部を受け
る台２７と、中間ファン１５、軸付きファン２０のブレ
ード１１の間にはまり込み位相位置を保持しかつ、はま
り込んでくるブレード１１を案内し、位相決めのばらつ
きを補正するためにその先端を尖った形状にした係止部
２８とからなる。

【００４３】また仮置きジグ３０はその全体が中心軸を
中心に回転する構造になっており、その回転量はサーボ
モータ３１（あるいはステッピングモータ等の数値制御
出来る機器でも可能であるがここではサーボモータとし
て説明を続ける）により制御することで正確に決められ
るようになっている。これは、ラインフローファンを構
成する１個の中間ファン１５が具備している挿入溝７と
ブレード１１の相対位置に一定のずれが設定されている
ため、中間ファン１５、軸付きファン２０を積み上げて
順次溶着していくと溶着位置での位相基準位置が挿入溝
７とブレード１１の相対位置のずれ量だけ順次ずれてい
くためである。

【００４４】つまり、供給ロボット２３による中間ファ
ン１５、軸付きファン２０の位相決めも、供給ロボット
２３により中間ファン１５、軸付きファン２０が仮置き
される仮置きジグ３０の係止部２８の位置も溶着位置で
の位相基準位置のずれにあわせて順次ずれた位置で位相
決めする必要がある。

【００４５】仮置きジグ３０に仮置きした軸付き側板１
０は移載ユニットにより溶着ユニットに移載される。移
載ユニットは軸付き側板１０のａ側板６、中間ファン１
５の仕切り板１２、軸付きファン２０のｂ側板１６の円
周部を保持するチャックを具備しており、仮置きジグ３
０に位相決めされ置かれた軸付き側板１０、中間ファン
１５、軸付きファン２０をその位相位置を保ったままチ
ャックで保持して取出し、溶着ユニットの溶着位置に移
載するものである。

【００４６】軸付き側板１０は移載ユニットにより溶着
ユニットの受け台３９に置かれ中間ファン１５が供給さ
れるまで待機する。

【００４７】受け台３９は軸付き側板１０のａ軸５が挿
入される穴が具備されており、受け台３９の周囲はａ側
板６の円周部分がはまり込み軸付き側板１０の位置を保
持する構造になっている。受け台３９は、順次積み上げ
られていく中間ファン１５の溶着時の高さが一定になる
ように順次下降できる構造になっている。また軸付き側
板１０の上に積み上げられる中間ファン１５の軸付き側
板１０との円筒状の位置をあわせるためにガイド棒３８
がラインフローファンの軸方向に当たる方向の受け台３
９の周囲に４本配置され、溶着時にガイド棒３８で軸付
き側板１０と溶着される中間ファン１５をはさみ、位置
を決めることで溶着時に円筒状にずれないようにしてい
る。

【００４８】次に、射出成形機から取出し、専用のコン
ベアで組み立て装置まで搬送した中間ファン１５は、コ
ンベアの先頭にある１個を組み立て装置の位置決めユニ
ットに押し出し、軸付き側板１０と同様に中間ファン１
５の仕切り板１２の円周部を位置決めユニットのシリン
ダーにより動くＶ型をした受けにより基準側受けに押し
付けることで画像処理位置に位置決めを行う。

【００４９】画像処理位置では軸付き側板１０と同様に
位置決めした中間ファン１５の画像を取り込む。取り込
まれた画像では位相基準位置を示す傾斜面を備えたくぼ
み１３と、機種判別を示す傾斜面を備えたくぼみ１４が
光の反射の度合いが弱いため黒色に映し出され、軸付き
側板１０と同様に画像処理を行う。画像処理の結果とし
て供給ロボット２３に、機種判別合否のデータと、位相
角度のデータを送信する。なお、軸付き側板同様、くぼ
み１３およびくぼみ１４のそれぞれをつける位置は、く
ぼみ１３およびくぼみ１４の配置されている中心からの
半径をあらかじめ画像処理にデータとして記憶させるこ
とで、中間ファンの中心から任意の半径上に設定し配置
することができる。

【００５０】供給ロボット２３はその先端に具備したチ
ャック２４で軸付き側板１０と同様に送信されてきたデ
ータをもとに中間ファン１５の位相基準位置にチャック
２４の決まった位置がくるようにチャック２４を回転さ
せ中間ファン１５を保持する。この時機種判別が不合格
になった中間ファン１５は供給ロボット２３により機種
不合格品として装置外に排出され、異機種が混入しない
ようにしている。

【００５１】供給ロボット２３により保持された中間フ
ァン１５を画像処理位置から取出し、位相基準位置が仮
置きジグ３０に合うように位相決めし、仮置きジグ３０
に仮置きする。この時仮置きジグ３０のボス２６が中間
ファン１５のブレード１１の内径にはまり込みかつ、中
間ファン１５のブレード１１の間に仮置きジグ３０の係
止部２８がはまり込むことで中間ファン１５の位相を保
持するとともに、もし供給ロボット２３による位相決め
にばらつきがあった場合は、ブレード１１の間にはまり
込んだ係止部２８により供給ロボット２３により置かれ
た中間ファン１５のブレード１１にたわみが生じ、供給
ロボット２３のチャック２４を外したときブレード１１
のたわみが元に戻ろうとする反力を生じ、位相決めのば
らつきが正しい位置に補正される。

【００５２】つまり、仮置きジグ３０の位相位置は先に
説明したようにサーボモータ３１により正確に位相決め
されているため、仮置きされた中間ファン１５をより正
確な位相位置に位相決めすることになる。また、係止部
２８はブレード１１の一部が入り込み、かつ入り込んで
くるブレード１１を案内するために入り口に傾斜がつけ
られた溝の形態でも良い。

【００５３】仮置きジグ３０に仮置きした中間ファン１
５は、移載ユニットにより溶着ユニットに移載される。
溶着ユニットの溶着位置に移載した中間ファン１５は、
先にセットされた軸付き側板１０に位相があった状態で
組み合わせられることになる。組み合わされた軸付き側
板１０と中間ファン１５をガイド棒３８を押し付け位置
ずれが防止された状態で溶着工具３７を上から押し当て
超音波を発振する。超音波を発振すると軸付き側板１０
と中間ファン１５の接合部に超音波振動に起因する熱が
発生し、双方の樹脂が局部的に軟化し混ざり合い発振停
止した時、接合部が自然冷却され軸付き側板１０と中間
ファン１５が溶着される。溶着が完了すると次の中間フ
ァン１５の高さ分だけ受け台３９が下降し待機する。

【００５４】同様に必要個数の中間ファン１５を１個ず
つ順次画像処理、位相決め、溶着を行う。

【００５５】最後に、射出成形機から取出し専用のコン
ベアで組み立て装置まで搬送した軸付きファン２０は、
コンベアの先頭にある１個を組み立て装置の位置決めユ
ニットに押し出し、中間ファン１５と同様にｂ側板１６
の円周部を位置決めユニットのシリンダーにより動くＶ
型をした受けにより基準側受けに押し付けられることで
画像処理位置に位置決めを行う。

【００５６】画像処理位置では中間ファン１５と同様に
位置決めした軸付きファン２０の画像を取り込む。取り
込まれた画像では位相基準位置を示す傾斜面を備えたく
ぼみ１８と、機種判別を示す傾斜面を備えたくぼみ１９
が光の反射の度合いが弱いため黒色に映し出される。中
間ファン１５と同様にその画像の画像処理を行う。画像
処理の結果として供給ロボット２３に、機種判別合否の
データと、位相角度のデータを送信する。なお、中間フ
ァン同様にくぼみ１８およびくぼみ１９のそれぞれをつ
ける位置は、くぼみ１８およびくぼみ１９の配置されて
いる中心からの半径をあらかじめ画像処理にデータとし
て記憶させることで、軸付きファンの中心から任意の半
径上に設定し配置することができる。

【００５７】以下、中間ファン１５と同様に供給ロボッ
ト２３により位相決めした状態で仮置きジグ３０に仮置
きし、移載ユニットにより溶着ユニットに移載すること
で、すでに溶着が完了している製作途中のラインフロー
ファンの中間ファン１５上に位相が合う状態で積み上
げ、超音波溶着により溶着する。軸付きファン２０が溶
着されたものを完成したラインフローファンとして組み
立て装置外に自動で排出し、次のラインフローファンの
組み立てを順次行う。

【００５８】このような構成で不等ピッチラインフロー
ファンを各ユニットにおいて連続的に動作し、組み立て
ることにより、短時間で軸付き側板１０、中間ファン１
５、軸付きファン２０の位相基準位置の検出、機種判別
が可能になり、またサーボモータ３１により位相位置を
制御され、ブレード１１の間にはまり込む係止部２８を
持つ仮置きジグ３０にいったん、中間ファン１５、軸付
きファン２０を仮置きすることでより正確な位相決めを
行い溶着位置に不等ピッチラインフローファンを構成す
る各部品を供給することが可能になる。

【００５９】なお、上述の実施の形態では、１個の不等
ピッチラインフローファンにおいて、不等ピッチライン
フローファンを構成する軸付き側板、中間ファン、軸付
きファンの備える挿入溝７およびブレード１１の円周方
向の配置が決まった不等の配置のものであるが、挿入溝
７及びブレード１１の円周方向の配置が軸付き側板、中
間ファン、軸付きファンでそれぞれ異なる不等の配列で
ある不等ピッチラインフローファンであっても、その配
置を角度等のデータとして装置に記憶させることで実施
が可能になる。

【００６０】また、上述の実施の形態では、不等ピッチ
ラインフローファンに対して説明したが、軸付き側板、
中間ファン、軸付きファンが備える挿入溝７およびブレ
ード１１の円周方向の配列が等ピッチである等ピッチラ
インフローファンや、ブレード１１にねじりが付けられ
たスキュータイプのラインフローファンの組み立てにお
いても応用できる。

【００６１】また、上述の実施の形態では、ラインフロ
ーファンを例に挙げて説明したが、同様に複数の部品か
らなる製品を連続的に組み立てるラインにおいて、供給
される部品が正しい機種であることを確認するための手
段としてその部品にラインフローファンを例に挙げて記
載したのと同様の目印を付け、画像処理を用いた装置に
てその目印を検出しすることや、供給される部品の組み
立てのための位置決めを行うために、部品の基準位置に
ラインフローファンを例に挙げて記載したのと同様の目
印を画像処理を用いた装置にて検出し、画像処理により
得られたデータをもとに位置決めを行うこともにも応用
できる。

【００６２】さらに、機種判別を２点の目印間の角度で
行った例を示したが、これに変えて、目印の個数や位置
関係などを応用した他の幾何学的データ要素となりうる
目印の態様を採用しても良い。

【００６３】

【発明の効果】この発明に係るラインフローファンは、
位相基準位置に画像処理によりその位置の検出を可能に
した目印を、軸付き側板、中間ファン、軸付きファンの
それぞれに備えたものであるから、精度良く位相位置を
確認することが容易である。

【００６４】また、画像処理によりその位置の検出を可
能にした機種判別用目印が、機種ごとに位相基準位置か
ら所定の位相角をなして配置されたものであるから、正
しく製造されて信頼性の高いものがえられる。

【００６５】また、目印を傾斜面を備えた突起またはく
ぼみで構成したので、傾斜面と水平面によりできる光の
反射の度合いの差が、たとえ、部品の色が光を吸収する
黒色であったとしても、部品の材質や目印以外の部分に
できる色のむらによる光の反射の度合いの差に比べて大
きくでるため、画像の中では傾斜面を備えた突起または
くぼみを鮮明に映し出すことが可能になる。

【００６６】また、目印を周囲と異なる色で構成したの
で、目印の部分の色の違いによりできる光の反射の度合
いの差が、たとえ、部品の色が光を吸収する黒色であっ
たとしても、部品の材質や目印以外の部分にできる色の
むらによる光の反射の度合いの差に比べて大きくでるた
め、画像の中では色の異なる箇所を鮮明に映し出すこと
が可能になる。

【００６７】この発明に係るラインフローファンの製造
方法は、不確定の位相位置で供給される軸付き側板、中
間ファン、軸付きファンを、それぞれが具備している位
相基準位置を示す目印を画像処理により検出し、その画
像から得られるデータをもとにそれぞれの位相決めを行
うものであるから、高速で正確に前記処理を行うことが
出来るとともに、装置も安価にでき小型化できる。

【００６８】また、位相基準位置を示す目印と、機種ご
とに位相基準位置を示す目印から所定の位相角をなして
配置された機種判別用目印とがなす角度を画像処理によ
り検出し、そのデータを基に機種判別を行うものである
から、機種判別にかんする誤りを極めて少なくすること
が可能となり、信頼性の高い製品を、低い製造損失率で
得ることができる。

【００６９】この発明に係るラインフローファンの製造
装置は、位相決めされた中間ファン、軸付きファンの後
工程への供給位置にブレードの内径を保持するボスとブ
レードの端面を受ける台とブレードの間にはまり込みか
つ、はまり込んでくるブレードを案内するためにその先
端を尖った形状にした係止部を有する仮置きジグと、供
給される中間ファン、軸付きファンの仮置きジグに置か
れる時の位相決めのばらつきを、ブレードの間にはまり
込んだ係止部がブレードにたわみを生じさせ、その反力
により補正する機構とを備えたものであるから、精度良
く所定の位置に積み上げることができるので、次工程で
の溶着または接着が正確にかつ容易に行うことができ
る。

【００７０】この発明に係る組み立て装置は、複数の部
品からなる製品を連続的に組み立てる製造ラインにおい
て、製品を構成する各部品が正しい機種であることをそ
の部品につけられた目印により画像処理を用いて判別す
る手段と、その部品の組み立てるための位置決めをその
部品につけられた目印により画像処理を用いて行う手段
とを備えたものであるから、信頼性の高い製品を、精度
良く、効率的に組み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における不等ピッチ
ラインフローファンを構成する軸付き側板、中間ファ
ン、軸付きファンの概略図である。

【図２】 この発明の実施の形態１おける不等ピッチラ
インフローファン製造工程図である。

【図３】 この発明の実施の形態１における傾斜面を備
えた突起またはくぼみの断面図である。

【図４】 この発明の実施の形態１における画像処理、
供給ロボット、仮置きジグを備えた装置の概略図であ
る。

【図５】 この発明の実施の形態１における画像処理に
より取り込まれた画像のイメージ図である。

【図６】 この発明の実施の形態１における超音波溶着
ユニットの概略図である。

【図７】 従来の等ピッチ又は不等ピッチラインフロー
ファンの概略図である。

【図８】 従来の不等ピッチラインフローファンの製造
工程図である。

【図９】 従来の位相決め装置の概略図である。

【符号の説明】

１ 回転テーブル、２ センサ、３ 目印、４ モー
タ、５ ａ軸、６ ａ側板、７ 挿入溝、８ 突起（位
相基準位置）、９ くぼみ（機種判別用）、１０軸付き
側板、１１ ブレード、１２ 仕切り板、１３ くぼみ
（位相基準位置）、１４ くぼみ（機種判別用）、１５
中間ファン、１６ ｂ側板、１７ ｂ軸、１８ くぼ
み（位相基準位置）、１９ くぼみ（機種判別用）、２
０ 軸付きファン、２１ 傾斜面、２２ カメラ、２３
供給ロボット、２４ チャック、２５ ａ面、２６
ボス、２７ 台、２８ 係止部、２９ 貫通孔、３０
仮置きジグ、３１ サーボモータ、３２ 中心座標、３
３ 座標、３４ 座標、３５ 線、３６ 線、３７ 溶
着工具、３８ ガイド棒、３９ 受け台。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H031 AA02 AA05 BA01 BA06 BA08 CA02 3H033 AA02 AA18 BB02 BB09 CC01 DD01 DD06 DD09 DD12 DD17 DD25 DD26 DD30 EE05 EE09 5H303 AA30 BB01 BB06 BB14 EE03 EE08

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸付き側板と、仕切り板とその円周方向
   に不等の間隔で配列されたブレードとを有する中間ファ
   ンと、円周方向に不等の間隔で配列されたブレードを有
   する軸付きファンとを備えたラインフローファンにおい
   て、 前記軸付き側板、中間ファン、軸付きファンのそれぞれ
   に、位相基準位置に画像処理により該位相基準位置の検
   出を可能にした目印を備えたことを特徴とするラインフ
   ローファン。
2. 【請求項２】 機種ごとに前記位相基準位置を示す目印
   から所定の位相角をなして配置され、画像処理によりそ
   の位置の検出を可能にした機種判別用目印を備えたこと
   を特徴とする請求項１記載のラインフローファン。
3. 【請求項３】 前記目印は、傾斜面を備えた突起または
   くぼみで構成されたことを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載のラインフローファン。
4. 【請求項４】 前記目印は、周囲と異なる色で構成され
   たことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のライン
   フローファン。
5. 【請求項５】 軸付き側板と、仕切り板とその円周方向
   に不等の間隔で配列されたブレードとを有する中間ファ
   ンと、円周方向に不等の間隔で配列されたブレードを有
   する軸付きファンとを備えたラインフローファンの製造
   方法であって、 不確定の位相位置で供給される前記軸付き側板、中間フ
   ァン、軸付きファンを、それぞれが具備している位相基
   準位置を示す目印を画像処理により検出し、その画像か
   ら得られるデータをもとにそれぞれの位相決めを行うこ
   とを特徴とするラインフローファンの製造方法。
6. 【請求項６】 軸付き側板と、仕切り板とその円周方向
   に不等の間隔で配列されたブレードとを有する中間ファ
   ンと、円周方向に不等の間隔で配列されたブレードを有
   する軸付きファンとを備えたラインフローファンの製造
   方法であって、 位相基準位置を示す目印と、機種ごとに前記位相基準位
   置を示す目印から所定の位相角をなして配置された機種
   判別用目印とがなす角度を画像処理により検出し、その
   データを基に機種判別を行うことを特徴とするラインフ
   ローファンの製造方法。
7. 【請求項７】 前記目印は、傾斜面を備えた突起または
   くぼみで構成されたことを特徴とする請求項５又は請求
   項６記載のラインフローファンの製造方法。
8. 【請求項８】 前記目印は、周囲と異なる色で構成され
   たことを特徴とする請求項５又は請求項６記載のライン
   フローファンの製造方法。
9. 【請求項９】 軸付き側板と、仕切り板とその円周方向
   に不等の間隔で配列されたブレードとを有する中間ファ
   ンと、円周方向に不等の間隔で配列されたブレードを有
   する軸付きファンとを備えたラインフローファンの製造
   装置であって、 位相決めされた前記中間ファン、軸付きファンの後工程
   への供給位置にブレードの内径を保持するボスとブレー
   ドの端面を受ける台とブレードの間にはまり込みかつ、
   はまり込んでくるブレードを案内するためにその先端を
   尖った形状にした係止部を有する仮置きジグと、 供給される前記中間ファン、軸付きファンの前記仮置き
   ジグに置かれる時の位相決めのばらつきを、ブレードの
   間にはまり込んだ前記係止部がブレードにたわみを生じ
   させ、その反力により補正する機構と、を備えたことを
   特徴とするラインフローファンの製造装置。
10. 【請求項１０】 複数の部品からなる製品を連続的に組
    み立てる製造ラインにおいて、 前記製品を構成する各部品が正しい機種であることをそ
    の部品につけられた目印により画像処理を用いて判別す
    る手段と、 その部品の組み立てるための位置決めをその部品につけ
    られた目印により画像処理を用いて行う手段と、を備え
    たことを特徴とする組み立て装置。