JP2020082242A - 部品組立装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変形を許容する部分を有する部品を他の部品に簡単に組み立てることができるようにすること。【解決手段】部品組立装置（１）は、複合部品（Ｐ）を対象部品（Ｑ）に組み立てるものである。複合部品は、対象部品との組み立て中と組み立て後とで形状が変化するコイルばね（Ｐ１）と、組み立て中と組み立て後とで同じ形状となる薄板部（Ｐ２）とを備えている。部品組立装置は、コイルばねを組み立て前の状態から変形させて複合部品を保持する保持手段（２）と、保持手段を移動して保持手段に保持された複合部品を対象部品に組み付ける移動手段（３）と、保持手段で保持された複合部品におけるコイルばね及び薄板部の形状を認識可能な認識手段（４）と、認識手段で認識したコイルばね及び薄板部のそれぞれの形状について、組み立て前での変形の有無を判定する事前判定部（１１３）とを備えている。【選択図】図５

Description

本発明は、部品組立装置に関し、特に、部品を保持してから移動して他の部品に組み立てることができる部品組立装置に関する。

従来、先端にハンドを搭載したマニピュレータ装置によって部品を組み立てる装置として、例えば特許文献１に記載された組立装置が提案されている。特許文献１の組立装置では、マニピュレータ装置により作業対象部品を移動させる際、把持した作業対象部品の方向、姿勢、及び発生力を教示して記憶している。

特開２００４−１６０６１４号公報

ところで、組み立てる部品としては、例えば、ばね等の弾性変形し易い部分と、薄い金属片等の変形すると元の形状に復元し難い部分とを有する複合部品が用いられる場合がある。かかる複合部品の組み立てでは、把持した際には弾性変形し易い部分を圧縮変形させた状態とし、この状態を維持しながら穴等に挿入した後、圧縮を解放して嵌め込む手順が考えられる。

特許文献１にあっては、把持した部品の方向等を記憶しているが、把持した部品が変形する点について記載がなく、その変形を確認する手段についても記載されていない。従って、変形の際に形状誤差等が生じると、上述した複合部品を組み立てできなくなったり、不良品になったりするという問題がある。このため、かかる複合部品を組み立てるには、人手に頼らざるを得ない、という問題がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、変形を許容する部分を有する部品を他の部品に簡単に組み立てることができる部品組立装置を提供することを目的とする。

本発明に係る部品組立装置は、複合部品を対象部品に組み立てる部品組立装置であって、前記複合部品は、前記対象部品との組み立て中と組み立て後とで形状が変化する変形許容部と、組み立て中と組み立て後とで同じ形状となる形状維持部と、を備え、前記変形許容部を組み立て前の状態から変形させて前記複合部品を保持する保持手段と、前記保持手段を移動して該保持手段に保持された前記複合部品を前記対象部品に組み付ける移動手段と、前記保持手段で保持された前記複合部品における前記変形許容部及び前記形状維持部の形状を認識可能な認識手段と、前記認識手段で認識した前記変形許容部及び前記形状維持部のそれぞれの形状について、前記保持手段に保持された状態で組み立て前での変形の有無を判定する事前判定部とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、保持手段で保持された複合部品における変形許容部及び形状維持部の組み立て直前での変形の有無を確認することができる。言い換えると、保持された状態にて変形許容部が組み立て可能な形状となるまで変形した状態であるか確認でき、形状維持部に不良となる形状変化がないか確認することができる。これにより、人手による作業を行わずに複合部品の組み立てを簡単に行うことができ、作業負担の軽減、品質の均一化を図ることができる。

実施の形態に係る部品組立装置の概略斜視図である。 図２Ａは、組み立て前の複合部品の平面図であり、図２Ｂは、図２Ａの複合部品の分解側面図であり、図２Ｃは、複合部品の保持状態の説明図である。 図３Ａは、組み立て前の対象部品の正面図であり、図３Ｂは、組み立て前の対象部品の平面図である。 図４Ａは、複合部品及び対象部品の組み立て後の正面図であり、図４Ｂは、複合部品及び対象部品の組み立て後の側面図であり、図４Ｃは、複合部品及び対象部品を組み立てる中途段階の正面図である。 実施の形態に係る制御手段の機能ブロック図である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。また、以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。

図１は、実施の形態に係る部品組立装置の概略斜視図である。図１に示すように、部品組立装置１は、保持手段２、移動手段３及び認識手段４を備え、複合部品Ｐに対象部品Ｑを組み立てるものである。

ここで、部品組立装置１の説明の前に、図２ないし図４を参照して、実施の形態に係る部品組立装置により組み立てられる部品について説明する。図２Ａは、組み立て前の複合部品の平面図であり、図２Ｂは、複合部品の分解側面図である。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、複合部品Ｐは、変形許容部としての圧縮コイルばねＰ１（以下、「コイルばね」と称する）と、形状維持部としての金属からなる薄板部Ｐ２とを備えている。

コイルばねＰ１は、Ｚ方向の長さが短くなるよう弾性変形可能となっている。薄板部Ｐ２は、接点を形成するためのものであり、Ｙ方向に細長い概略長方形状に形成されている。薄板部Ｐ２の面内中央部は、コイルばねＰ１の位置決め用に膨出した形状に形成される。また、薄板部Ｐ２の長辺を形成する端縁には、対象部品Ｑとの位置決め用の凸部Ｐ２ａが形成される。凸部Ｐ２ａは、平面視で薄板部Ｐ２の面内中央部を対称点として点対称となる位置に形成されている。

図３Ａは、組み立て前の対象部品の正面図であり、図３Ｂは、組み立て前の対象部品の平面図である。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、対象部品Ｑは、Ｙ方向に貫通する貫通穴Ｑ１を複数備えた枠状に形成されている。貫通穴Ｑ１の図３Ａ中左側の内周面には、コイルばねＰ１（図２Ｂ参照）の位置決め用に膨出した部分が形成されている。

貫通穴Ｑ１のＺ方向の幅Ｑｚは、薄板部Ｐ２のＸ方向の幅Ｐｘ１（図２Ａ参照）と概略同一若しくは若干大きく形成され、薄板部Ｐ２の凸部Ｐ２ａの先端間におけるＸ方向の距離Ｐｘ２（図２Ａ参照）より小さく形成される。また、貫通穴Ｑ１のＹ方向の幅Ｑｙは、凸部Ｐ２ａのＹ方向の離間距離Ｐｙ（図２Ａ参照）と概略同一若しくは若干小さく形成されている。

図４Ａは、複合部品及び対象部品の組み立て後の正面図であり、図４Ｂは、複合部品及び対象部品の組み立て後の側面図であり、図４Ｃは、複合部品及び対象部品を組み立てる中途段階の正面図である。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、貫通穴Ｑ１に薄板部Ｐ２を挿入して複合部品Ｐに対象部品Ｑを組み立てた状態では、組み立て前に対して複合部品ＰがＹ軸回りに９０°回転した状態となる。

上述のように貫通穴Ｑ１の幅Ｑｚと薄板部Ｐ２の幅Ｐｘ１とが概略同一となり、貫通穴Ｑ１のＺ方向両側の内周面と、薄板部Ｐ２の長辺とが近接することで、Ｚ方向における複合部品Ｐと対象部品Ｑとの相対変位が規制される。また、上述のように貫通穴Ｑ１の幅Ｑｙと凸部Ｐ２ａのＹ方向の離間距離Ｐｙとが概略同一となり、凸部Ｐ２ａと対象部品ＱのＹ方向両側面とが近接することで、Ｙ方向における複合部品Ｐと対象部品Ｑとの相対変位が規制される。更に、コイルばねＰ１の付勢力によって薄板部Ｐ２が貫通穴Ｑ１の図４Ａ中右面に押し付けられ、Ｘ方向における複合部品Ｐと対象部品Ｑとの相対変位が規制される。

但し、このように組み立てた状態とするには、貫通穴Ｑ１に薄板部Ｐ２を挿入するにあたり、図４Ｃに示すように、貫通穴Ｑ１の対角線上に薄板部Ｐ２が位置するような向きとしつつ、コイルばねＰ１を圧縮した状態とする必要がある。本実施の形態の部品組立装置１にあっては、手作業を伴うことなく複合部品Ｐに対象部品Ｑを自動で組み立て可能とするものである。

図１に戻り、保持手段２は、アクチュエータやサーボモータ等を含む駆動手段２１によってＺ方向に離間接近可能な一対の挟持部材２２を備えている。挟持部材２２は、Ｙ方向に細長い片状に形成されて複合部品ＰをＺ方向両側から挟み込んで保持可能に設けられている。ここで、挟持部材２２で複合部品Ｐを保持する場合、挟持部材２２によってコイルばねＰ１を圧縮した状態として保持する（図２Ｃ参照）。

保持手段２と移動手段３との間には、力覚認識手段としての力覚センサ６が設けられている。力覚センサ６は、ＸＹＺの各軸方向の力と各軸回りのモーメントを検出可能な６軸力覚センサによって構成することが例示できる。

移動手段３は、ベース７上におけるＹ方向一端側に配設されている。移動手段３は、力覚センサ６を介して保持手段２を支持するθ軸駆動部３１と、θ軸駆動部３１を下方から支持してＹ方向に駆動するＹ軸駆動部３２と、Ｙ軸駆動部３２を下方から支持してＸ方向に駆動するＸ軸駆動部３３とを備えている。θ軸駆動部３１は、保持手段２をＹ軸回りに回動可能に設けられている。各駆動部３１〜３３は、アクチュエータやサーボモータ等の駆動機構を含んで構成される。

ベース７上におけるＹ方向他端側であって保持手段２に対向する位置には、支持テーブル８と固定治具９とが設けられている。支持テーブル８及び固定治具９は、脚部材８１、９１を介して保持手段２に対応する高さ位置に配置されている。支持テーブル８は、上面側に複合部品Ｐを位置決めして支持する複数の溝８２を備えている。固定治具９は、支持テーブル８とＸ方向に並んで設けられ、対象部品Ｑを一定の位置に固定して支持可能に設けられている。

認識手段４は、第１撮像手段４１と、第２撮像手段４２と、第３撮像手段４３とを備えている。第１〜第３撮像手段４１〜４３としては、内部にＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を備えた撮像カメラが例示できる。

第１撮像手段４１は、保持手段２が保持して対象部品Ｑに組み立てる直前の教示点に位置する複合部品Ｐを撮像する。第２撮像手段４２は、組み立て中の対象部品Ｑ及び複合部品Ｐを撮像する。第３撮像手段４３は、組み立て完了後の対象部品Ｑ及び複合部品Ｐを撮像する。

図５は、実施の形態に係る制御手段の機能ブロック図である。図５に示すように、本実施の形態に係る部品組立装置１は制御手段１０を備え、制御手段１０は、部品組立装置１の各部を統括制御するものであり、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等を含んで構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。制御手段１０は、駆動制御部１０１、認識制御部１０２、検出制御部１０３、演算部１１２、事前判定部１１３、動作中判定部１１４、事後判定部１１５、記憶部１１６として機能する。なお、図５に示す制御手段１０の機能ブロックは、本発明に関連する構成のみを示しており、それ以外の構成については省略している。

駆動制御部１０１では、組み立て中及びその前後において、保持手段２における複合部品Ｐの保持状態、駆動する移動手段３の現在位置が入力される。また、駆動制御部１０１は、演算部１１２によって演算処理された各種の指令、教示点、座標位置等に応じ、保持手段２による複合部品Ｐの保持及び保持の解放、移動手段３における各駆動部３１〜３３の移動等を制御する。駆動制御部１０１による移動手段３の制御によって、保持手段２により複合部品Ｐを保持し、第１撮像手段４１で複合部品Ｐを撮像可能な教示点を経由するよう移動してから、固定治具９に固定された対象部品Ｑに複合部品Ｐを組み付けることができる。

認識制御部１０２は、第１〜第３撮像手段４１〜４３に撮像指令を出力して撮像のタイミングや撮像条件等を制御する。また、認識制御部１０２は、第１〜第３撮像手段４１〜４３から出力された画像データにて所定領域を抽出する画像処理を行ったり、抽出した画像データの座標位置、寸法、形状、方向、姿勢等を特定する処理を行ったりする。具体例としては、第１及び第２撮像手段４１、４２が撮像した撮像画像から、保持手段２に保持された複合部品ＰのコイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２それぞれの形状を抽出する画像処理を行う。そして、コイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２の座標位置、寸法、形状等を特定する。また、第３撮像手段４３が撮像した撮像画像から、組み立て後の複合部品Ｐにおける薄板部Ｐ２の形状を抽出する画像処理を行い、薄板部Ｐ２の座標位置、寸法、形状等を特定する。認識制御部１０２は、複合部品ＰのコイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２に関するデータを各判定部１１３〜１１５に出力する。

検出制御部１０３は、力覚センサ６に測定指令を出力して力覚値の測定及び力覚センサ６での監視等を制御する他、力覚センサ６から出力された力覚値を入力して駆動制御部１０１に出力する。

演算部１１２は、記憶部１１６に記憶されているプログラム等に従い、入力される情報に対する各種の演算処理や、各種の制御処理（出力部１２２の表示制御等）を行う。例としては、記憶部１１６に記憶されているデータ等に従い、保持手段２に保持された複合部品Ｐが移動手段３によって所定の教示点を通過するよう移動する駆動指令を演算する。また、該教示点の修正量が事前判定部１１３で演算された場合には、それらに基づく移動手段３の駆動指令を演算する。他には、力覚センサ６での力覚値と記憶部１１６に記憶した閾値とを比較し、該閾値を超えた場合、移動手段３を停止する停止指令を駆動制御部１０１に出力する。

また、演算部１１２には、入力部１２１及び出力部１２２が接続されている。入力部１２１は、例えば、キーボード、ボタン、キー、タッチパネル型ディスプレイ、マイク等を含み、オペレータ等からの操作によるデータを取得して演算部１１２に出力する。また、入力部１２１は、通信インターフェースとしてパソコン等の外部装置から有線又は無線通信によってデータを取得するようにしたり、データを内蔵するメモリーカード等の記憶媒体を接続可能なスロット等のインターフェースとしたりしてもよい。

出力部１２２は、ディスプレイやスピーカ等によって構成され、オペレータに対し、演算部１１２での演算処理結果や、移動手段３を停止した場合等のアラームを表示、報知する。

事前判定部１１３は、第１撮像手段４１で認識されたコイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２それぞれの形状について、保持手段２での保持後であって対象部品Ｑに組み立てる前の段階での変形の有無を判定する。具体的には、事前判定部１１３は、記憶部１１６に記憶された保持手段２で把持した状態のコイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２の基準データ（閾値）を取得する。更に、かかる基準データに対応するデータとして、第１撮像手段４１の撮像結果（認識結果）から認識制御部１０２で演算したコイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２の各種データを取得する。そして、これらデータを比較し、基準データに対するコイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２の変形量及び変位量を演算する。

事前判定部１１３では、かかる変形量が、予め設定して記憶部１１６に記憶された許容範囲（閾値）内であるかを判定する。許容範囲内であれば、組み立てを続行する指令を、許容範囲外であれば移動手段３を停止する停止指令を駆動制御部１０１に出力する。また、事前判定部１１３では、基準データに対するコイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２の変位量が、予め設定して記憶部１１６に記憶された許容範囲（閾値）内であるかを判定する。許容範囲内であれば、組み立てを続行する指令を出力し、許容範囲外であれば変位量に基づき教示点の修正量を演算し、該修正量を駆動制御部１０１に出力する。

動作中判定部１１４は、第２撮像手段４２で認識されたコイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２それぞれの形状について、対象部品Ｑに組み立てている最中の変形の有無を判定する。具体的には、動作中判定部１１４は、記憶部１１６に記憶された保持手段２で把持した状態のコイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２の基準データ（閾値）を取得する。更に、かかる基準データに対応するデータとして、第２撮像手段４２の撮像結果から認識制御部１０２で演算したコイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２の各種データを取得する。そして、これらデータを比較し、基準データに対するコイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２の変形量を演算し、かかる変形量が、予め設定して記憶部１１６に記憶された許容範囲（閾値）内であるかを判定する。許容範囲内であれば、組み立てを続行する指令を、許容範囲外であれば移動手段３を停止する停止指令を駆動制御部１０１に出力する。

事後判定部１１５は、第３撮像手段４３で認識された薄板部Ｐ２の形状について、変形の有無を判定する。具体的には、事後判定部１１５は、記憶部１１６に記憶されている対象部品Ｑに組み立てられた状態の薄板部Ｐ２の基準データ（閾値）を取得する。更に、かかる基準データに対応するデータとして、第３撮像手段４３の撮像結果から認識制御部１０２で演算した薄板部Ｐ２の各種データを取得する。そして、これらデータを比較し、基準データに対する薄板部Ｐ２の変形量を演算し、かかる変形量が、予め設定して記憶部１１６に記憶された許容範囲（閾値）内であるかを判定する。許容範囲内であれば、対象部品Ｑに対する複合部品Ｐの組み立てが正常に完了となり、許容範囲外であれば所定のエラー処理を行う。

記憶部１１６には、上述した各基準データ（閾値）や許容範囲、各撮像手段４１〜４３から出力される画像データ、認識制御部１０２の画像処理結果、演算部１１２の演算処理結果、各判定部１１３〜１１５の判定結果が記憶される。また、記憶部１１６には、演算部１１２が各種の演算、制御を行うためのプログラムや、アプリケーションとして機能するためのプログラム、データ等が記憶される。

次に、実施の形態に係る部品組立工程の流れについて説明する。ここでは、図１に示すように、対象部品Ｑが固定治具９に固定され、複合部品Ｐが支持テーブル８の溝８２内に位置決めされているものとする。先ず、駆動制御部１０１により移動手段３を駆動制御し、挟持部材２２で複合部品Ｐを挟持できる位置まで保持手段２を移動する。その後、検出制御部１０３によって力覚センサ６の制御し、力覚センサ６での力覚値の測定及び監視を開始する。その後、駆動制御部１０１により保持手段２を駆動制御し、保持手段２における挟持部材２２によって複合部品Ｐを保持する。このとき、図２Ｃに示すように、挟持部材２２によってコイルばねＰ１を圧縮変形した状態で挟持する。

検出制御部１０３での監視において、力覚センサ６での力覚値が事前に設定及び記憶した閾値を超えた場合、検出制御部１０３が駆動制御部１０１に停止指令を出力する。駆動制御部１０１は停止指令を受信した時点で移動手段３の駆動を停止する。検出制御部１０３での監視は、保持手段２による複合部品Ｐの保持が解放されるまで継続される。また、移動手段３の駆動を停止した場合には、演算部１１２による制御で出力部１２２からアラーム等を出力する。なお、以下においても移動手段３の駆動停止後は同様の処理が実施される。よって、かかる処理の以下における記載を省略する。

保持手段２での複合部品Ｐの保持後、駆動制御部１０１により移動手段３の駆動を制御し、保持手段２に保持された複合部品Ｐを対象部品Ｑの貫通穴Ｑ１に挿入する直前の教示点へ複合部品Ｐを移動する。この移動では、図４Ｃに示すように、貫通穴Ｑ１の対角線上に複合部品Ｐの薄板部Ｐ２を位置させる回転移動を含む。かかる移動後、認識制御部１０２から第１撮像手段４１に撮像指令を出力し、保持手段２に保持された複合部品Ｐを第１撮像手段４１によって撮像する。

認識制御部１０２は第１撮像手段４１から入力した撮像結果を事前判定部１１３に出力する。事前判定部１１３では、第１撮像手段４１の撮像結果と、事前に設定及び記憶した基準データ（閾値）とを比較し、複合部品Ｐの変形量及び変位量を演算する。そして、事前判定部１１３では、かかる変形量が事前に設定した許容範囲内であるかを判定し、許容範囲外である場合は移動手段３の駆動を停止する。また、変位量つまり複合部品Ｐを保持する位置が許容範囲外である場合は、その変位量に基づき教示点の修正量を演算し、該修正量を駆動制御部１０１に出力する。駆動制御部１０１では、出力された教示点の修正量と、当初の教示点とに基づき移動手段３を駆動し、保持手段２に保持された複合部品Ｐを移動する。

その後、移動手段３の駆動を制御し、保持手段２に保持された複合部品Ｐを対象部品Ｑの貫通穴Ｑ１に挿入する。挿入動作中、認識制御部１０２から第２撮像手段４２に撮像指令を出力して複合部品Ｐを第２撮像手段４２によって撮像する。認識制御部１０２は第２撮像手段４２から入力した撮像結果を動作中判定部１１４に出力する。動作中判定部１１４では、第２撮像手段４２の撮像結果と、事前に設定及び記憶した基準データ（閾値）とを比較し、複合部品Ｐの変形量を演算する。そして、動作中判定部１１４では、かかる変形量が事前に設定した許容範囲内であるかを判定し、許容範囲外である場合は移動手段３の駆動を停止する。

引き続き移動手段３の駆動を制御することで、複合部品Ｐを貫通穴Ｑ１に挿入した後は、薄板部Ｐ２がＺ方向に向くまで回転した後、挟持部材２２による保持を解放する。これにより、薄板部Ｐ２が貫通穴Ｑ１内に挿入されつつコイルばねＰ１が伸長した状態となって貫通穴Ｑ１内に配置された状態となる。その後、複合部品Ｐを挿入する直前の教示点に保持手段２を移動する。かかる移動後、認識制御部１０２から第３撮像手段４３に撮像指令を出力し、対象部品Ｑに組み付けられた複合部品Ｐの薄板部Ｐ２を第３撮像手段４３によって撮像する。

認識制御部１０２は第３撮像手段４３から入力した撮像結果を事後判定部１１５に出力する。事後判定部１１５では、第３撮像手段４３の撮像結果と、事前に設定及び記憶した基準データ（閾値）とを比較し、複合部品Ｐの薄板部Ｐ２の変形量を演算する。そして、事後判定部１１５では、かかる変形量が事前に設定した許容範囲内であるかを判定し、許容範囲内である場合は組み立てを完了し、許容範囲外である場合は出力部１２２を介してエラーが発生したことを出力する。組み立てを完了した後では、組み立て中となる保持手段２で保持された状態に対し、コイルばねＰ１は形状が変化し、薄板部Ｐ２は同じ形状となる。

以上説明したように、本実施の形態に係る部品組立装置１では、保持手段２に保持された複合部品Ｐを対象部品Ｑに組み立てる直前に、第１撮像手段４１によって撮像して複合部品Ｐの変形の有無を判定することができる。これにより、図２Ｃに示すように、挟持部材２２によってコイルばねＰ１を圧縮して保持した場合でも、コイルばねＰ１が所定形状まで圧縮変形し、薄板部Ｐ２が変形していないことを確認した状態として組み立ての工程を継続することができる。この結果、人手による作業を行わずに、コイルばねＰ１の圧縮、貫通穴Ｑ１への複合部品Ｐの挿入及び回転を自動的に行うことができ、作業の効率化、作業負担の軽減、品質の均一化を図ることができる。

このとき、基準データに対するコイルばねＰ１及び薄板部Ｐ２の変形量を演算して許容範囲内であるか否かを判定するので、該許容範囲を調整することで貫通穴Ｑ１へ複合部品Ｐを挿入及び回転可能としつつ良好に組み立てを行えるように設定することができる。

更に、組み立て時には、力覚センサ６及び検出制御部１０３で保持手段２に作用する力覚値の監視が同時に行われるので、該力覚値が正常値であることも組み立て工程を継続する条件とすることができる。これにより、薄板部Ｐ２が変形した場合には力覚センサ６によっても検出し得るようになり、薄板部Ｐ２の変形防止をより良く達成することができる。

また、第２撮像手段４２の撮像結果に基づき組み立ての最中の変形の有無を判定するので、コイルばねＰ１に組み立て不能になるような変形が生じていないか、薄板部Ｐ２が塑性変形するような変形が生じていないかを監視することができる。言い換えると、組み立て中、コイルばねＰ１や薄板部Ｐ２での若干の変形は許容しつつも組み立てや品質に影響を及ぼすような変形が生じることを防止でき、人手による作業に近付けつつ自動的に組み立てを行うことができる。

更に、第３撮像手段４３の撮像結果に基づき、組み立て後の薄板部Ｐ２の変形の有無を判定するので、組み立て工程完了時点での薄板部Ｐ２における塑性変形等を確認することができる。これにより、品質不良となるような変形が生じた状態で完成品となることを防止でき、品質の均一化を図ることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状、方向などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

例えば、上記実施の形態の複合部品Ｐでは、変形許容部をコイルばねＰ１、形状維持部を薄板部Ｐ２としたが、これに限られるものでなく、変更してもよい。変形許容部は、組み立て中と組み立て後とでの変形を許容するものであれば、板ばね等の他の弾性部材やスポンジ状のものとしてもよい。また、形状維持部は、組み立て中と組み立て後とで同じ形状とするものであれば、長尺状や箱状にする等、所定の定形性を維持できればよい。

また、対象部品Ｑは、複合部品Ｐが組み付け可能な構成であれば、貫通穴Ｑ１以外の形状を有する構成としてもよい。

また、保持手段２は、複合部品Ｐの変形許容部を変形させつつ保持可能であれば、上述した構成に限定されるものでなく、例えば、吸着を利用した構成としてもよい。

また、移動手段３は、複合部品Ｐの組み付けに必要な移動を行うものであれば、種々の変更が可能であり、上記実施の形態の移動手段３に対してＺ軸駆動部を設けてもよい。また、移動手段３は、組み立てる部品に応じてθ軸駆動部３１、Ｙ軸駆動部３２、Ｘ軸駆動部３３の何れかを省略したり、６軸多関節ロボットで構成したりしてもよい。

以上説明したように、本発明は、変形を許容する部分を有する部品を他の部品に簡単に組み立てることができるという効果を有する。

１ 部品組立装置
２ 保持手段
３ 移動手段
４ 認識手段
１１３ 事前判定部
１１５ 事後判定部
Ｐ 複合部品
Ｐ１ コイルばね（変形許容部）
Ｐ２ 薄板部（形状維持部）
Ｑ 対象部品
Ｑ１ 貫通穴

Claims (4)

1. 複合部品を対象部品に組み立てる部品組立装置であって、
   前記複合部品は、前記対象部品との組み立て中と組み立て後とで形状が変化する変形許容部と、組み立て中と組み立て後とで同じ形状となる形状維持部と、を備え、
   前記変形許容部を組み立て前の状態から変形させて前記複合部品を保持する保持手段と、
   前記保持手段を移動して該保持手段に保持された前記複合部品を前記対象部品に組み付ける移動手段と、
   前記保持手段で保持された前記複合部品における前記変形許容部及び前記形状維持部の形状を認識可能な認識手段と、
   前記認識手段で認識した前記変形許容部及び前記形状維持部のそれぞれの形状について、前記保持手段に保持された状態で組み立て前での変形の有無を判定する事前判定部とを備えていることを特徴とする部品組立装置。
2. 前記対象部品は貫通穴を備え、
   前記対象部品と前記複合部品との組み立てで、前記形状維持部が前記貫通穴に挿入され、前記変形許容部が前記貫通穴内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の部品組立装置。
3. 前記事前判定部は、前記認識手段の認識結果と基準データと比較して前記変形許容部及び前記形状維持部の変形量を求め、該変形量に基づいて組み立て前での変形の有無を判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品組立装置。
4. 前記複合部品を前記対象部品に組み立てた後の前記形状維持部の変形の有無を判定する事後判定部を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の部品組立装置。

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