JP2018192609A - 環状部品に軸状部品を挿入する組み立て装置 - Google Patents

Abstract

【課題】環状部品と軸状部品の軸心合致を正確に維持して、高い組み立て信頼性を求めるとともに、組立後の部品を円滑に移送すること。
【解決手段】環状部品６を挿入軸線Ｏ−Ｏと同軸状態で支持する挿入基部材２７と、軸状部品１を挿入軸線Ｏ−Ｏと同軸状態で保持する受けヘッド５９と、受けヘッド５９を挿入軸線Ｏ−Ｏに沿って移動させる挿入作動手段６４と、組み立て完了後の組立部品を挿入基部材２７から送り出し通路２８へ移送する移載駆動手段５４を含んで構成され、挿入基部材２７に円弧型受け面４４が形成され、平面的に見てシャフト送出通路１６と挿入基部材２７と送り出し通路２８が一直線上に配置されている装置である。
【選択図】図２

Description

この発明は、ワッシャのような環状部品にボルトのような軸状部品を挿入する、組み立て装置に関している。

特開平０８−０７１８７０号公報には、頭部が吊り下げ状態で滑降してきたボルトを落下させて、待機しているワッシャにボルトの下部を差し込み、その後、傾斜面を吊り下げ状態で滑降させながら、頭部がワッシャに達するまでボルト軸部を挿入しきることが記載されている。

一方、特開２００８−１４２８１９号公報には、吊り下げ状態で移送されてきたボルトをボルト受け部で支持し、その下方からワッシャを上昇させて、相対的にボルトをワッシャに差し込むことが記載されている。

さらに、特開２０１６−１７９５４０号公報には、可動式の挿入基部材において、環状部品に軸状部品を挿入し、この挿入された部品を挿入基部材と一体の状態で送り出し通路へ移行させてから、送り出すことが記載されている。

特開平０８−０７１８７０号公報 特開２００８−１４２８１９号公報 特開２０１６−１７９５４０号公報

上記特許文献１に記載された先行技術は、待機しているワッシャにボルトを落下させるものであるから、ボルトの落下軌跡が少しでも狂うと、ボルト下端がワッシャに正しく入らないこととなる。また、ボルト挿入前にボルトが何らかの外力で揺動すると、これも同様に軸部下端がワッシャに正しく入らないこととなる。このような問題を解決するためには、ボルト挿入前にワッシャとボルトが完全に同軸状態になっていて、この状態が挿入動作中にも維持されることが重要である。

上記特許文献２に記載された先行技術は、ボルト受け部で吊り下げられたボルトに対して、下からワッシャを上昇させるものであるから、ボルトとワッシャの中心が完全に合致していないと、ボルト下端がワッシャに挿入されないこととなる。とくに、ワッシャ上昇の途上でワッシャ中心がずれないようにすることが重要である。やはり特許文献１と同様に、同軸性が重要になる。

上記特許文献３に記載された先行技術は、挿入基部材において組み合わされた環状部品と軸状部品が、挿入基部材と一体になって送り出し通路へ送り出されるものであるから、挿入基部材の移動軌跡が増大し、そのための機構が複雑になる、という問題がある。また、送り出し通路への移載を確実に実行することにおいても、困難性がある。

さらに、上記各特許文献においては、長尺で質量の大きな軸状部品の移動軌跡が、直角に変向した形態であるために、円滑な部品移動が実現しにくい、という問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、環状部品と軸状部品の軸心合致を、挿入組み立て前の段階から正確に維持して、高い組み立て信頼性を求めるとともに、長尺で質量の大きな軸状部品にとってより有利な移動を行うことを目的とする。

請求項１記載の発明は、
環状部品と軸状部品が同軸の状態になって、環状部品に軸状部品が挿入されるときの中心線が挿入軸線とされ、
リング送出通路からの環状部品をその中心が前記挿入軸線と同軸となった状態で支持する円弧型受け面を備えた静止状態の挿入基部材と、
シャフト送出通路を移送されてきた軸状部品を受け止めて前記挿入軸線と同軸の状態で保持する受けヘッドと、
前記受けヘッドを挿入軸線に沿って移動させることにより軸状部品を環状部品に挿入する挿入作動手段と、
環状部品に軸状部品が挿入された組み立て完了後の組立部品を、前記挿入基部材から前記組立部品の送り出し通路へ移載するための移載駆動手段を含んで構成され、
前記リング送出通路と前記シャフト送出通路は、平面的に見て直交した位置関係とされ、
平面的に見て前記シャフト送出通路と前記挿入基部材と前記送り出し通路は、一直線上に配置してあり、
前記挿入基部材の円弧型受け面で位置決めされた環状部品は、前記組立部品とされた後、前記移載駆動手段によって前記送り出し通路の方へ移行されるように構成したことを特徴とする環状部品に軸状部品を挿入する組み立て装置である。

静止状態の挿入基部材に対して、進入してきた環状部品が円弧型受け面で受け止められて挿入軸線上に停止し、軸状部品の挿入に待機する。一方、シャフト送出通路からの軸状部品は挿入軸線上に受けヘッドで保持される。このように、環状部品と軸状部品が挿入軸線上に位置決めされるので、軸状部品は正確に環状部品に挿入されて、信頼性の高い組み立て装置がえられる。

平面的に見てシャフト送出通路と挿入基部材と送り出し通路は、一直線上に配置してあり、挿入基部材の円弧型受け面で位置決めされた環状部品は、組立部品とされた後、移載駆動手段によって送り出し通路の方へ移行される。そして、側面的に見て軸状部品は、シャフト送出通路における水平方向移動と、挿入作動手段の動作による鉛直方向の挿入移動と、水平方向の送り出し移動である。したがって、長尺で質量の大きな軸状の部材が、水平方向の直線的移動と鉛直方向の挿入移動とされるので、軸状部品に求められる移動軌跡が最も単純な形態となり、湾曲したり、傾斜したりした複合状態の移動軌跡を求めることがなく、軸状部品の円滑な移動にとって有利である。しかも、軸状部品の方向変換に要する機構を最少化できるので、装置の簡素化にとって効果的である。

リング送出通路と挿入基部材との間には、何の部材も介入することなく、環状部品は挿入基部材に、直接移載される。また、受けヘッドの移動によって軸状部品はそのまま環状部品に挿入される。このように、挿入基部材に対する環状部品や軸状部品の移動が直接的になされるので、環状部品や軸状部品の移動機構を最も単純なものとすることができ、各部品の移動軌跡を正確に維持できるとともに、構造簡素化にとって有効である。

円弧型受け面に環状部品を密着させることにより、環状部品を挿入軸線と同軸状態にすることが確実に行える。よって、環状部品の位置決めが正確に達成される。

請求項２記載の発明は、
前記環状部品を送出するパーツフィーダと、軸状部品を送出するパーツフィーダは、それぞれ円形のボウルの内側に螺旋形の搬送通路を備えた形式のものであり、搬送通路の延長上にリング送出通路とシャフト送出通路が連続させて配置してあり、
一方のパーツフィーダの搬送旋回方向は時計方向であり、他方のパーツフィーダの搬送旋回方向は反時計方向とされている請求項１記載の環状部品に軸状部品を挿入する組み立て装置である。

一方のパーツフィーダの搬送旋回方向は時計方向であり、他方のパーツフィーダの搬送旋回方向は反時計方向とされているので、両パーツフィーダのボウルを接近させて配置することができ、装置全体の小型化にとって有効である。

装置全体の簡略的な平面図である。 挿入基部材の平面図と各部の断面図である。 挿入基部材部分の断面図である。 シャフト送出通路の側面図である。 受けヘッドと挿入基部材を示す断面図である。 ボルトとワッシャの移動軌跡を示す線図である。 ボルトとワッシャを示す斜視図である。

つぎに、本発明の環状部品に軸状部品を挿入する組み立て装置を実施するための形態を説明する。

図１〜図７は、本発明の実施例を示す。

最初に、組み立ての対象となる軸状部品と環状部品を説明する。

軸状部品としては、ボルト、回転軸、支持ロッドなど種々なものがあるが、ここでは鉄製のボルトである。図７に示すように、ボルト１は頭部２と軸部３から構成され、軸部３に雄ねじ４が形成されている。頭部２には、回転工具を差し込む角孔５が設けてある。ボルト１の各部寸法は、軸部３の直径と長さがそれぞれ９ｍｍと１３０ｍｍ、頭部２の直径と軸方向高さがそれぞれ１６ｍｍと１１ｍｍである。

なお、軸部３の断面形状は、円形である。

環状部品としては、ワッシャ、Ｏリング、ディスタンスピースなど種々なものがあるが、ここでは鉄製のワッシャである。図７に示すように、円形のワッシャ６に軸部３が挿入される挿入孔７が形成されている。ワッシャ６の各部寸法は、外径と内径がそれぞれ２０ｍｍと９．４ｍｍ、厚さが２．８ｍｍである。

つぎに、装置全体の配置構造を説明する。

組み立て装置全体は、符号１００で示されている。支持部材８は、平面的に見た形状が四角くなっている分厚くて平たい鋼板製であり、水平に配置してある。この支持部材８は基台のような役割を果たし、図示していないが、床から起立している支柱に支持されている。

軸状部品を貯留しているパーツフィーダ、すなわちボルト用パーツフィーダ１２は、円形のボウル１３を有している。ボウル１３に円弧方向と上下方向の振動が付与されて、ボルト１が搬送通路１４上を移送される。ボルト１は、寝かされた状態で螺線形の搬送通路１４を時計方向に移送され、出口通路１１で鉛直方向の吊り下げ状態となり、直進フィーダ１５へ移行される。

寝かされたボルト１を鉛直方向に起立させて吊り下げ状態に変換する構造は、一般的に採用されている構造であり、後述の平行に配置した２本の搬送レールに頭部２を載せ、軸部３が両搬送レールの間を通過する形式である。吊り下げ構造は、図２（Ｃ）や図４（Ｃ）に示されている。ボルト１を吊り下げ状態で送出する出口通路１１と、同じくボルト１を吊り下げ状態で移送する直進フィーダ１５の搬送通路が一直線に連なった一連の通路を構成し、これがボルト１のシャフト送出通路１６を構成している。

吊り下げ構造、すなわち首吊り構造について説明すると、図４（Ｃ）に示すように、２本の細長いレール部材１７を平行に配置して、両レール部材１７の上面を滑動面１８とし、両レール部材１７の間の空間を軸部３の通過空間１９としてある。滑動面１８上を頭部２の下面が滑動し、軸部３が通過空間１９を通過する。符号２０は、両レール部材１７を一体化する結合部材であり、レール部材１７の下部に溶接してある。

上記の図４（Ｃ）に示す鉛直方向の吊り下げ構造は、後述の環状部品付き軸状部品の送り出し通路２８における吊り下げ構造（図２（Ｃ）参照）においても同じであり、そこにも図４（Ｃ）と同じ符号が記載してある。

なお、ワッシャ６にボルト１が挿入された環状部品付き軸状部品を、以下、「組立部品」と呼称する。

環状部品を貯留しているパーツフィーダ、すなわちワッシャ用パーツフィーダ２２は、円形のボウル２３を有するもので、螺線形の搬送通路２４から送り出されたワッシャ６が出口通路２５から送出される。上記ボルト用パーツフィーダ１２と同様な振動がボウル２３に付与されて、ワッシャ６が搬送通路２４上を反時計方向に移送される。

出口通路２５を構成する通路部材と、直進フィーダ２６における通路部材の断面形状は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である図２（Ｂ）に示した形状である。すなわち、通路部材３０は、扁平な通過空間を有しており、その幅や厚さ寸法はワッシャ６の外形寸法よりも僅かに大きく設定されている。そして、中央部にワッシャ６の一部が見えるように、細長い空間３１が設けてある。

出口通路２５のワッシャ６は、直進フィーダ２６へ移行される。ワッシャ用パーツフィーダ２２の出口通路２５と、直進フィーダ２６の搬送通路が一直線に連なった一連の通路を構成し、これによりワッシャ６のリング送出通路２１を構成している。

真っ直ぐなボルト１のシャフト送出通路１６と、真っ直ぐなワッシャ６のリング送出通路２１が直交した状態になっている。この直交した箇所に挿入基部材２７が配置してある。挿入基部材２７は、支持部材８に起立状態で固定したり、支持部材８に取り付けた柱状の部材１０（図４（Ａ）参照）に固定したりして、静止状態で配置してある。挿入基部材２７において、待機しているワッシャ６にボルト１の軸部３が差し込まれる。ボルト１が差し込まれた組立部品を送出する送り出し通路２８が、挿入基部材２７に隣接した状態で配置してある。挿入基部材２７から送出された組立部品は、隣接する送り出し通路２８へ直接移載される。

送り出し通路２８は、ワッシャ６が組み付けられたボルト１を吊り下げ状態で送出するもので、主として直進フィーダ２９によって構成されている。ワッシャ６のリング送出通路２１と直進フィーダ２９の送出通路３２は、挿入基部材２７を介して直交した状態で配置されている。直進フィーダ２９から送り出されたボルト１・ワッシャ６の組立部品は、受け箱４０内に転落してそこに貯留される。平面的に見てシャフト送出通路１６と、送り出し通路２８が挿入基部材２７を介して一直線上に配列されている。そのため、リング送出通路２１がシャフト送出通路１６や送り出し通路２８に対して、直交した位置関係とされている。

図５（Ａ）に示すように、ボルト１は下方に待機しているワッシャ６に向って鉛直方向に下降するので、シャフト送出通路１６を構成する直進フィーダ１５や出口通路１１は、挿入基部材２７の上方に配置してある。

ボルト１が下降するものであるから、支持部材８には高低差構造が採用されている。そのために図示していないが、直進フィーダ１５は、支持部材８から起立させた支柱を介して高い箇所に設置したり、直進フィーダ２６は、低い基台上に設置したりしてある。

つぎに、直進フィーダについて説明する。

ボルト１のシャフト送出通路１６における直進フィーダ１５、ワッシャ６のリング送出通路２１における直進フィーダ２６、送り出し通路２８における直進フィーダ２９は、いずれも同じ構造であり、各直進フィーダの構成部材には、同じ番号が付してある。すなわち、支持部材８または支持部材８に固定した支持台に、傾斜した板ばね３４の下部が固定され、その上部が結合部材２０に固定され、電磁石３５で結合部材２０やレール部材１７に送出振動を付与する。

つぎに、挿入基部材について説明する。

ワッシャ６とボルト１を同軸状態とし、すなわちワッシャ６の中心線とボルト１の中心線が同軸状態とされ、このほぼ鉛直方向の同軸線が挿入軸線Ｏ−Ｏとされている。

ワッシャ６の待機位置を設定するとともに、ワッシャ６のリング送出通路２１の搬送方向と、送り出し通路２８の送出通路３２の搬送方向を、直交した状態で連通させる挿入基部材２７が、図２（Ａ）に示すように配置されている。挿入基部材２７は、支持部材８に固定してあり、前述のように、静止状態になっている。

挿入基部材２７は、直方体形状のステンレス鋼製ブロック材で作られている。その上面には、受入凹部３６が形成してある。この受入凹部３６は、挿入基部材２７の上面を薄く削り取って形成したもので、ワッシャ６が滑り込んでくる平面状の底面３７がほぼ水平方向の姿勢で形成してある。リング送出通路２１からのワッシャ６を受入凹部３６に受け入れるために、受入凹部３６に進入開放部３８が形成してある。また、組立部品とされたワッシャ６とボルト１を受入凹部３６から送出するために、送出開放部３９と、軸部３の鉛直方向進入と水平方向送出を可能とする開放溝４１が形成してある。この開放溝４１には、軸部２を受け入れる円弧面４２と、軸部３が通過する開放部４３が形成してある。

進入してきたワッシャ６を挿入軸線Ｏ−Ｏと同心状態で受け止めるために、縦壁状の円弧型受け面４４が形成してある。この円弧型受け面４４は、ワッシャ６の進入方向線と組立部品の送出方向線がなす直交部分の外側に配置してあり、受入凹部３６を削り出しで形成するときに、同時に形成される。円弧型受け面４４は、通路部材３０側に向かう真っ直ぐな縦壁状のガイド面４５と滑らかに連なっており、また、送り出し通路２８側に向かう真っ直ぐな縦壁状のガイド面４６と滑らかに連なっている。円弧型受け面４４、ガイド面４５、４６の高さ寸法は、ワッシャ６の厚さ寸法よりもわずかに大きく設定してある。

通路部材３０の端部が進入開放部３８の直近まで伸びていて、ワッシャ６は、リング送出通路２１から、直接受入凹部３６へ導かれる。さらに、送り出し通路２８におけるレール部材１７の端部が送出開放部３９の直近まで伸びていて、ワッシャ６とボルト１の組立部品は、受入凹部３６から、直接レール部材１７へ導かれる。

ワッシャ６の外周面を円弧型受け面４４に密着させて、ワッシャ６の位置ずれを防止している。この密着を一層確実に維持するために、永久磁石４８が挿入基部材２７の上部に埋め込んである。図２（Ｄ）に示すように、底面３７の斜め下方に配置してある。挿入基部材２７の側面から挿入孔を開け、ここに永久磁石４８を挿入し、詰め部材を溶接して封じ込んである。図２（Ａ）から明らかなように、平面的に見て円弧型受け面４４とガイド面４５の境界付近と、円弧型受け面４４とガイド面４６の境界付近の各々に配置してある。このように、２つの永久磁石４８で二箇所に吸引力を付与することによって円弧型受け面４４への密着安定性が確保できる。

上述の永久磁石４８の２個配置に換えて、円弧型受け面４４の中央部に、図２（Ｄ）に示すような埋め込み式で１個の永久磁石４８を配置することも可能である。この場合には、永久磁石４８の吸引力を強めて、ワッシャ６を円弧型受け面４４の中央方向へ吸引する。

なお、永久磁石４８の吸引力をより強くワッシャ６に作用させるために、挿入基部材２７は上述のように、非磁性材料であるステンレス鋼で作られている。

ワッシャ６が高速で送給されてきた場合には、円弧型受け面４４で受け止められても、弾かれて停止位置にずれが発生する恐れがある。そのような送給速度である場合に備えて、補助部材４９が進退可能な状態で挿入基部材２７に取り付けてある。補助部材４９は、リング送出通路２１の長手方向に進退するように配置してあり、その進退動作は挿入基部材２７の側面に取り付けたエアシリンダ５０によって行われる。エアシリンダ５０のピストンロッド５２に補助部材４９は結合してある。この補助部材４９には円弧型受け面４４と対をなす補助受け面５１が形成され、進入してきたワッシャ６の半分近い領域を補助受け面５１と円弧型受け面４４で受け入れることとなる。この補助受け面５１を、図２（Ａ）に示すように、円弧面にすることによって、ワッシャ６の外周面の保持性をさらに向上させることができる。

したがって、高速でワッシャ６が進入してくるような搬送速度の場合には、補助部材４９を動作させことによって、挿入軸線Ｏ−Ｏ上にワッシャ６が停止し、安定したワッシャ待機が実現する。

図２（Ｅ）には、補助部材４９の配置状態が示してある。上方に開放した凹溝５３が挿入基部材２７の上部に形成してあり、そこに進退自在な状態で補助部材４９が挿入してある。補助部材４９は、図２（Ｅ）の紙面に対して、垂直方向に進退する。補助部材４９が進出すると、補助受け面５１と円弧型受け面４４が対をなして、ワッシャ６の約半分を受け入れるようになる。ボルト１がワッシャに組み込まれたら、すなわち、組立部品になったら、補助部材４９が後退し、組立部品が送り出し通路２８のレール部材１７の方へ移行できるようになる。

挿入基部材２７で完成された組立部品は、ワッシャ６の進入方向から直交する方向へ送出される。この送出の動作は、移載駆動手段によって遂行される。移載駆動手段としては、直線的出力をするものであればよく、エアシリンダや進退出力式の電動モータなどが採用できる。ここでは、エアシリンダである。移載駆動手段であるエアシリンダ５４は送り出し通路２８の長手方向に沿って配置してあり、そのピストンロッド５５の先端に押出し部材５６が取り付けてある。このように、送り出し通路２８とエアシリンダ５４を平行に配置することによって、構造的なコンパクト化が実現する。

エアシリンダ５４は図３にも示され、支持部材８から起立させた機枠などの静止部材５７に結合してある。ピストンロッド５５の進退方向は、レール部材１７の長手方向と合致させてあり、ピストンロッド５５に押出し部材５６が固定してある。押出し部材５６は細長い部材で、エアシリンダ５４の動作で図２（Ａ）や図３の左方へ移動することによって、組立部品の頭部２を左方へ押し出すようになっている。組立部品の頭部２に押出し力を作用させるので、つまり質量の大きな頭部２を押すので、軸部３の揺動を最小化してワッシャ６が滑動面１８上を円滑に滑動できる。

つぎに、ボルトの供給について説明する。

図５には、ボルト用パーツフィーダ１２からのボルト１が、直進フィーダ１５から出てきて、受けヘッド５９に保持されることが記載されている。

図４および図５に示すように、直進フィーダ１５からのボルト１は、受けヘッド５９に移載される。受けヘッド５９には、軸部２が貫通する開放溝６０がレール部材１７側に開放した状態で形成され、そこに移載されたボルト１は、挿入軸線Ｏ−Ｏと同軸となるように、開放溝６０の位置決めがなされている。そして、挿入軸線Ｏ−Ｏ上に挿入基部材２７が配置してあり、挿入基部材２７の受入凹部３６や底面３７に密着したワッシャ６も挿入軸線Ｏ−Ｏと同軸となっている。

上面側に平坦な滑動面６２が形成された支持板６３が、鉛直方向に進退出力をする挿入作動手段６４に結合してある。具体的には、支持部材８に固定したエアシリンダが挿入作動手段６４であり、エアシリンダ６４が上昇すると、受けヘッド５９の開放溝６０が吊り下げ状のボルト１を受け入れることができる位置となり、直進フィーダ１５の送出振動でボルト１が開放溝６０内に進入して、挿入軸線Ｏ−Ｏと合致する。

ボルト１を１本ずつ受けヘッド５９へ移載するために、図５（Ｂ）に示すように、通過空間１９に進入して最先のボルト１を停止したり、通過空間１９から後退して最先のボルト１を開放溝６０へ移行させたりする進退部材６９が設けてある。進退部材６９は、細長い棒状の部材であり、レール部材１７に取り付けたエアシリンダ７０のピストンロッドで構成されている。

保持ヘッドの開放溝６０に入った軸部２がむやみに揺動することを防止するために、開放溝６０の奥に永久磁石６５が埋設してある。支持板６３は、挿入軸線Ｏ−Ｏ方向にエアシリンダ６４によって昇降する。エアシリンダ６４のピストンロッド６８に、支持板６３が固定してある。そして、支持板６３の上面に直進フィーダ１５の搬送方向と同方向に進退するエアシリンダ６６が固定され、そのピストンロッド６７が受けヘッド５９に結合してある。永久磁石６５に吸引された軸部３は挿入軸線Ｏ−Ｏ上で静止し、軸部３の下端が揺れ動いたりしないので、ワッシャ６への挿入が正確になされ、動作精度が向上する。

なお、図４（Ｂ）には、ワッシャ６の通路部材３０に移送振動を付与する事例が図示してある。ここでも、直進フィーダ１５と同じ形式の直進フィーダ２６が採用されており、各部の構成については、直進フィーダ１５のものと同じ符号が付してある。

つぎに、ボルトの挿入組み立て動作について説明する。

図２（Ａ）の実線図示のとおり、補助部材４９は進出した状態になっており、リング送出通路２１を移動してきたワッシャ６は、その移動慣性力と永久磁石４８の吸引力で底面３７上を滑動しながら受入凹部３６の奥まで進入し、永久磁石４８の吸引力でワッシャ６の外周面が円弧型受け面４４と補助受け面５１に密着して位置決めがなされる。この位置決めされたワッシャ６が挿入軸線Ｏ−Ｏと同軸になっている。このようにして、リング送出通路２１からのワッシャ６が直接的に静止した挿入基部材２７へ移載され、待機状態になる。

ワッシャ６が挿入基部材２７へ進入してくるのと同時またはその直後に、挿入作動手段６４の下降動作によって、受けヘッド５９に保持されたボルト１が挿入軸線Ｏ−Ｏに沿って下降し、軸部３の先端部がワッシャ６を貫通してゆく。このときには、突き出た軸部３は開放溝４１内へ進入してゆき、所定進入長さに達すると、受けヘッド５９がエアシリンダ６６の動作で後退し、これによってボルト１は自重で落下し、頭部２の下面がワッシャ６の表面に密着して、ボルト挿入が完了する。

ボルト挿入完了後には、組立部品を送り出し通路２８へ移送する。このときには、エアシリンダ５０の動作で補助部材４９が後退している。その後、エアシリンダ５４の動作で押出し部材５６が頭部２を図３の左方へ押すので、軸部３は開放溝４１を抜け出るのと同時に、フランジ６がレール部材１７の滑動面１８上へ移載され、直進フィーダ２９で目的箇所、たとえば、受け箱４０に送給されて貯留される。

図６は、部品の移動経路を立体的に示した線図である。シャフト送出通路１６を移送されてきたボルト１は、挿入作動手段であるエアシリンダ６４の動作で挿入軸線Ｏ−Ｏに沿って下降し、リング送出通路２１から挿入基部材２７上に送給されて待機しているワッシャ６に挿入される。挿入が完了した組立部品は、送り出し通路２８に沿って送り出されてゆく。

なお、上記各種のエアシリンダに換えて、進退出力をする電動モータを採用することもできる。また、上記各種の永久磁石を電磁石に置き換えることも可能である。

上記各エアシリンダに、作動空気の給排ホースが接合されているが、その図示は省略してある。

上述の各種エアシリンダを上述の作動順序にしたがって動作させたり、パーツフィーダの動作を断続させたりする種々な動作は、一般的に採用されている制御手法で容易に行うことが可能である。簡単なコンピュータ装置で構成される制御装置またはシーケンス回路などからの信号で動作する空気切換弁や、エアシリンダの所定位置で信号を発して前記制御装置に送信するセンサー等を組み合わせることによって、所定の動作を確保することができる。

なお、上記実施例は、装置発明を前提にしているが、これに換えて、図６に示すような各移動要素を組み合わせた方法発明として存在させることができる。

以上に説明した実施例の作用効果は、つぎのとおりである。

静止状態の挿入基部材２７に対して、進入してきたワッシャ６が円弧型受け面４４で受け止められて挿入軸線Ｏ−Ｏ上に停止し、ボルト１の挿入に待機する。一方、シャフト送出通路１６からのボルト１は挿入軸線Ｏ−Ｏ上に受けヘッド５９で保持される。このように、ワッシャ６とボルト１が挿入軸線Ｏ−Ｏ上に位置決めされるので、ボルト１は正確にワッシャ６に挿入されて、信頼性の高い組み立て装置がえられる。

平面的に見てシャフト送出通路１６と挿入基部材２７と送り出し通路２８は、一直線上に配置してあり、挿入基部材２７の円弧型受け面４４で位置決めされたワッシャ６は、組立部品とされた後、移載駆動手段であるエアシリンダ５４によって送り出し通路２８の方へ移行される。そして、側面的に見てボルト１は、シャフト送出通路１６における水平方向移動と、挿入作動手段６４の動作による鉛直方向の挿入移動と、水平方向の送り出し移動である。したがって、長尺で質量の大きな軸状の部材が、水平方向の直線的移動と鉛直方向の挿入移動とされるので、ボルト１に求められる移動軌跡が最も単純な形態となり、湾曲したり、傾斜したりした複合状態の移動軌跡を求めることがなく、ボルト１の円滑な移動にとって有利である。しかも、ボルト１の方向変換に要する機構を最少化できるので、装置の簡素化にとって効果的である。

リング送出通路２１と挿入基部材２７との間には、何の部材も介入することなく、ワッシャ６は挿入基部材２７の受入凹部３６に、直接移載される。また、受けヘッド５９の移動によってボルト１はそのままワッシャ６に挿入される。このように、挿入基部材２７に対するワッシャ６やボルト１の移動が直接的になされるので、ワッシャ６やボルト１の移動機構を最も単純なものとすることができ、各部品の移動軌跡を正確に維持できるとともに、構造簡素化にとって有効である。

円弧型受け面４４にワッシャ６を密着させることにより、ワッシャ６を挿入軸線Ｏ−Ｏと同軸状態にすることが確実に行える。よって、ワッシャ６の位置決めが正確に達成される。

ワッシャ６を送出するパーツフィーダ２２と、ボルト１を送出するパーツフィーダ１２は、それぞれ円形のボウル１３、２３の内側に螺旋形の搬送通路１４、２４を備えた形式のものであり、搬送通路１４、２４の延長上にリング送出通路２１とシャフト送出通路１６が連続させて配置してあり、一方のパーツフィーダ１２の搬送旋回方向は時計方向であり、他方のパーツフィーダ２２の搬送旋回方向は反時計方向とされている。

一方のパーツフィーダ１２の搬送旋回方向は時計方向であり、他方のパーツフィーダ２２の搬送旋回方向は反時計方向とされているので、両パーツフィーダのボウル１３、２３を接近させて配置することができ、装置全体の小型化にとって有効である。

ワッシャ６は、挿入基部材２７の円弧型受け面４４の形状によって、直角に変向できるので、ワッシャ６そのものに対する移動機構を採用する必要がない。また、ボルト１に対しては、受けヘッド５９への挿入動作と、エアシリンダ６４による鉛直方向の挿入動作と、送り出し通路２８による組立部品の送り出し動作の機構だけでよいので、可動機構を最少化でき、装置全体の簡素化にとって有効である。

進退動作をする補助部材４９には、円弧型受け面４４と対をなす補助受け面５１が形成されているので、挿入基部材２７に進入してきたワッシャ６は、円弧型受け面４４と補助受け面５１によってより安定性の高い保持状態が確保され、ボルト１の挿入待機状態として好適である。補助部材４９は進退動作式であるから、補助部材４９を後退させて組立部品が確実に送り出し通路２８へ移送される。

リング送出通路２１からのワッシャ６は、直接挿入基部材２７へ送り込まれるので、ワッシャ６が挿入軸線Ｏ−Ｏに対して、確実に合致する。

シャフト送出通路１６からのボルト１は、挿入軸線Ｏ−Ｏ上で直接受けヘッド５９に受け止められる。このように、受けヘッド５９に受け止められるのと同時に、ボルト１の挿入軸線Ｏ−Ｏ上の位置決めが達成されるので、挿入動作前のワッシャ６とボルト１の相対位置が挿入軸線Ｏ−Ｏ上において設定され、挿入動作を正確に遂行することにとって効果的である。

挿入基部材２７に入ってきたワッシャ６は、ボルト１が挿入された後、その進入方向とは直交する向きに送り出されるので、平面的に見てシャフト送出通路１６と挿入基部材２７と送り出し通路２を一直線上に配置することが行いやすくなる。とくに、直角方向に変更する角部の外側に円弧型受け面４４が配置してあるので、ワッシャ６を挿入軸線Ｏ−Ｏ上に停止させたり、送り出し通路２８側への送出が円滑化されたりして、部品移動が円滑に達成される。

ボルト１の頭部２を押出部材５６で押すので、質量の大きな箇所に押出し力を作用させることができ、吊り下げ状態の組立部品が異常な向きに傾いたりすることがなく、バランスのよい安定した組立部品の送り出し動作がえられる。

上述のように、本発明の装置によれば、環状部品と軸状部品の軸心合致を、挿入組み立て前の段階から正確に維持して、高い組み立て信頼性を求めるとともに、長尺で質量の大きな軸状部品にとってより有利な移動を行い、高い組み立て信頼性を求めるとともに、組立後の部品を円滑に移送することができる。したがって、自動車の車体組立工程や、家庭電化製品の板金組立工程などの広い産業分野で利用できる。

１ ボルト、軸状部品
２ 頭部
３ 軸部
６ ワッシャ、環状部品
７ 挿入孔
８ 支持部材
１２ ボルト用パーツフィーダ
１３ ボウル
１４ 搬送通路
１５ 直進フィーダ
１６ シャフト送出通路
２１ リング送出通路
２２ ワッシャ用パーツフィーダ
２３ ボウル
２４ 搬送通路
２６ 直進フィーダ
２７ 挿入基部材
２８ 送り出し通路
２９ 直進フィーダ
３６ 受入凹部
４４ 円弧型受け面
４９ 補助部材
５１ 補助受け面
５４ エアシリンダ、移載駆動手段
５６ 押出し部材
５９ 受けヘッド
６４ エアシリンダ、挿入作動手段
６８ 直進フィーダ
１００ 組み立て装置
Ｏ−Ｏ 挿入軸線

Claims (2)

1. 環状部品と軸状部品が同軸の状態になって、環状部品に軸状部品が挿入されるときの中心線が挿入軸線とされ、
   リング送出通路からの環状部品をその中心が前記挿入軸線と同軸となった状態で支持する円弧型受け面を備えた静止状態の挿入基部材と、
   シャフト送出通路を移送されてきた軸状部品を受け止めて前記挿入軸線と同軸の状態で保持する受けヘッドと、
   前記受けヘッドを挿入軸線に沿って移動させることにより軸状部品を環状部品に挿入する挿入作動手段と、
   環状部品に軸状部品が挿入された組み立て完了後の組立部品を、前記挿入基部材から前記組立部品の送り出し通路へ移載するための移載駆動手段を含んで構成され、
   前記リング送出通路と前記シャフト送出通路は、平面的に見て直交した位置関係とされ、
   平面的に見て前記シャフト送出通路と前記挿入基部材と前記送り出し通路は、一直線上に配置してあり、
   前記挿入基部材の円弧型受け面で位置決めされた環状部品は、前記組立部品とされた後、前記移載駆動手段によって前記送り出し通路の方へ移行されるように構成したことを特徴とする環状部品に軸状部品を挿入する組み立て装置。
2. 前記環状部品を送出するパーツフィーダと、軸状部品を送出するパーツフィーダは、それぞれ円形のボウルの内側に螺旋形の搬送通路を備えた形式のものであり、搬送通路の延長上にリング送出通路とシャフト送出通路が連続させて配置してあり、
   一方のパーツフィーダの搬送旋回方向は時計方向であり、他方のパーツフィーダの搬送旋回方向は反時計方向とされている請求項１記載の環状部品に軸状部品を挿入する組み立て装置。

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