JP3292964B2 - 部品の挿入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、部品の挿入装置に関
し、特に、棒状部材等の部品を部材に形成された挿入孔
に挿入する装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、棒状部材等の部品を部材の挿入孔
に挿入する装置として、特開平４−３４８８８７号公報
及び特開平３−１１７５２５号公報に示すものがある。
前者の従来技術は、図４に示すように、ロボットアーム
１とグリッパ４との間に、グリッパ４に作用する３成分
の力及び３成分のトルクを検出する６軸力覚センサ２並
びに、水平方向及び角度方向のずれを吸収するコンプラ
イアンス素子３を介設する。そして、力覚センサ２によ
り指定された力でもって、棒状部材等の部品としてのス
プールＡをバルブ本体Ｂに押し付けつつ移動させ、この
押し付け力が小さくなることにより挿入孔としてのスプ
ール穴Ｃを検出して、この検出されたスプール穴Ｃにス
プールＡを挿入する構成である。

【０００３】後者の従来技術は、図５に示すように、ワ
ークパレット５を位置決めし、ワークパレット５ごと挿
入孔６を有する部材７を振動装置８により振動させて、
部品９を挿入する構成である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の部品の挿入装置にあっては、夫々次のような
問題点があった。即ち、上述の力覚センサ２，ロボット
アーム１，ＲＣＣデバイスを使用した装置にあっては、
ＲＣＣデバイスの変形等により芯出し精度が悪い。又、
ロボットアーム１の下方への慣性力が大きいため、スプ
ールＡ先端のエッジ部が変形し、引っ掛かりを生じて挿
入不良を生じ易い。更に、スプールＡを奥深くまで回転
挿入できず、又、マルチ的な組み付けができず、動作時
間が長く掛かる。

【０００５】又、上述の振動を利用した装置にあって
は、ワークパレット５の変形等により芯出し精度が悪
く、ワークパレット５も振動させるため、ワークパレッ
ト５の精度が狂い易い。更に、部品９を奥深くまで回転
挿入できない。そこで、本発明は以上のような従来の問
題点に鑑み、部品の引っ掛かりによる挿入不良を生じ難
くし、部品を挿入孔の奥深くまで挿入することと、挿入
孔を有する部材損傷を防止すると共に、部品挿入装置設
備の位置のバラツキや経時変化による影響をなくすこと
等を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明にあっては、部材に形成された挿入孔内に上方から部
品を挿入する装置であって、挿入孔の上方に配設され、
部品を前記挿入孔の方へ案内するガイドと、該ガイドを
介して前記挿入孔の内側に挿入可能で、回転可能かつ上
下スライド可能な吸引ノズルと、該吸引ノズルを回転す
る回転手段と、前記吸引ノズルをスライド自由に支持す
る支持手段と、該吸引ノズル内側に吸引エアを導入させ
る吸引エア導入手段と、を含んで構成され、前記ガイ
ド、回転手段及び支持手段を含む設備がセットされる設
備基準面に、挿入孔が形成された部材をセットすると共
に、前記ガイドを介して挿入孔入口部にセットした部品
を、吸引エア力が導入される吸引ノズル先端部に密着さ
せて、前記吸引エア力で該吸引ノズル先端部に吸引保持
し、その自重と回転する吸引ノズルに作用する重力とで
下方にスライド移動させて挿入孔内に押し込む構成とし
た。

【０００７】請求項２の発明にあっては、前記ガイドを
介して挿入孔の入口部の内側に挿入セットされ、部品を
挿入セット可能なガイド筒を設けるようにした。 請求項
３の発明にあっては、前記吸引ノズルが最下降位置に位
置したか否かを検出する位置検出手段と、前記支持手段
を上下方向に往復動作させる上下動手段と、吸引ノズル
が最下降位置に位置しないことが検出された際に、前記
上下動手段を作動する制御手段と、を設け、支持手段の
上下往復動作により吸引ノズルに振動を付与する構成と
した。

【０００８】

【作用】かかる構成によると、請求項１の発明にあって
は、部品を吸引力を作用させる吸引ノズルに保持させ、
部品及び吸引ノズルに作用する重量と吸引ノズルに作用
する回転力とによって部品を挿入孔に押し込む。従っ
て、部品の押し付け力が小さく、部品の引っ掛かりによ
る挿入不良が生じ難く、部品を挿入孔の奥深くまで挿入
することができ、挿入孔を有する部材に振動を付与しな
い構成であるから、部材損傷は生じない。また、ガイ
ド、回転手段及び支持手段を含む設備がセットされる設
備基準面に、挿入孔が形成された部材がセットされるた
め、部品挿入装置設備の位置のバラツキや経時変化によ
る影響がなく、芯出し精度が良好である。

【０００９】請求項２の発明にあっては、部品の挿入孔
へのガイド性を向上できる。 請求項３の発明にあって
は、例え、部品の引っ掛かりが生じても、部品を確実に
挿入できる。

【００１０】

【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図１は、本発明に係る部品の挿入装置の一実施
例の構成を概略的に示した図であり、先ず、この図に基
づいて挿入装置の概略構成を説明する。即ち、部品の挿
入装置は、部材としてのコントロールバルブボディ１０
に形成された挿入孔１１の上方に配設され、部品として
のバルブスプール１２を前記挿入孔１１の方へ案内する
ガイド１３と、該ガイド１３を介して前記挿入孔１１の
内側に挿入可能で、回転可能かつ上下スライド可能な吸
引ノズル１４と、該吸引ノズル１４を回転する回転手段
（図示せず）と、前記吸引ノズル１４をスライド自由に
支持する支持手段（図示せず）と、該吸引ノズル１４内
側に吸引エアを導入させる吸引エア導入手段（図示せ
ず）と、から構成される。

【００１１】又、ガイド１３を介して挿入孔１１の入口
部１１Ａの内側に挿入セットされ、バルブスプール１２
を挿入セット可能なフローティングガイド筒１５を設け
るようにしても良い。そして、前記フローティングガイ
ド筒１５を介して挿入孔入口部１１Ａにセットしたバル
ブスプール１２を、吸引エア力が導入される吸引ノズル
１４先端部に密着させて、前記吸引エア力で該吸引ノズ
ル１４先端部に吸引保持し、バルブスプール１２を、そ
の自重と回転する吸引ノズル１４に作用する重力とで下
方にスライド移動させて挿入孔１１内に押し込むように
なっている。

【００１２】又、上記のガイド１２、回転手段及び支持
手段を含む設備がセットされる設備基準面に、挿入孔１
１が形成されたコントロールバルブボディ１０がセット
される。更に、前記支持手段を上下方向に往復動作させ
る上下動手段（図示せず）が設けられ、該支持手段の上
下往復動作により吸引ノズル１４に振動を付与する構成
となっている。この場合、吸引ノズル１４が最下降位置
に位置したか否かを検出する位置検出手段（図示せず）
を設け、吸引ノズル１４が最下降位置に位置しないこと
が検出された際に、前記上下動手段を作動する制御手段
が設けられている。

【００１３】次に、かかる概略構成の部品の挿入装置の
具体的な構成を図２及び図３に基づいて説明する。これ
らの図において、コントロールバルブボディ１０には複
数の挿入孔１１が設けられている。このコントロールバ
ルブボディ１０の上方には、各挿入孔１１の上方に配設
され、バルブスプール１２を挿入孔１１の方へ案内する
各ガイド１３を一体的に備えたガイドユニットＡが設け
られている。このガイドユニットＡに設けられた一部の
ガイド１３には、夫々ガイド１３を介して挿入孔１１の
入口部１１Ａの内側に挿入セットされ、バルブスプール
１２を挿入セット可能なフローティングガイド筒１６が
設けられている。

【００１４】かかるガイドユニットＡの上方には、上下
スライドユニットＢが設けられている。この上下スライ
ドユニットＢには、前記吸引ノズル１４の回転手段と、
前記吸引ノズルの支持手段と、吸引エア導入手段とが設
けられている。即ち、上下スライドユニットＢの本体１
７には、鉛直方向に貫通する複数の取付孔１８が設けら
れている。各取付孔１８には上下部に装着された軸受１
９を介して回転筒２０が回転自由に支持されている。各
回転筒２０の内周面には鉛直方向に延びる多数の内周ス
プライン２０Ａが形成されており、各回転筒２０の内側
には、前記内周スプライン２０Ａと噛み合う多数の外周
スプライン２１Ａが外周面に形成されたスライド体２１
がスプラインによりスライド自由に挿入されている。
又、各回転筒２０の上端部には回転駆動ユニットＣを構
成するチェーンスプロケット２２が固定取付されてい
る。このチェーンスプロケット２２と、図示しない回転
モータ等の駆動装置に設けられたチェーンスプロケット
とはチェーンを介して連係されており、回転モータ等の
駆動装置の駆動により、チェーンスプロケット２２に回
転力が伝達され前記回転筒２０が回転されるようになっ
ている。

【００１５】かかる上下スライドユニットＢの本体１７
は、上下動手段としての図示しない上下動装置により上
下動される。一方、各スライド体２１の下端部には、夫
々フローティングユニット２３を介して吸引ノズル１４
が鉛直方向に垂下して夫々取り付けられている。この場
合、スライド体２１は中空体により構成され、該スライ
ド体２１内空間と吸引ノズル１４の孔とが連通される。

【００１６】又、各スライド体２１の上端部には、前記
回転筒２０上端の開口部から該回転筒２０内に導かれた
エアホース２４が連結され、回転筒２０内空間とエアホ
ース２４とが連通される。各エアホース２４は、夫々図
示しない吸引エア供給源に接続される。上述した上下ス
ライドユニットＢとガイドユニットＡ等の部品挿入装置
設備は、図３に示すように支持体２５に夫々セットされ
ており、前記設備がセットされる支持体２５における設
備基準面に、挿入孔が形成されたコントロールバルブボ
ディ１０の固定ユニットＤがセットされる。

【００１７】かかる構成において、前記回転手段は、前
記チェーンスプロケット２２と、図示しない回転モータ
等の駆動装置と、該駆動装置に設けられたチェーンスプ
ロケットと、チェーンとから構成される。又、前記支持
手段は、回転筒２０と、スライド体２１とから構成され
る。更に、吸引エア導入手段は、スライド体２１と、エ
アホース２４と、図示しない吸引エア供給源とから構成
される。尚、吸引ノズル１４が最下降位置に位置したか
否かを検出する位置検出手段としての位置センサ（図示
せず）が設けられており、吸引ノズル１４が最下降位置
に位置しないことが検出された際に、前記上下動装置を
作動する制御手段としてのコントローラ（図示せず）が
設けられている。

【００１８】次に、かかる構成の部品の挿入装置の作用
について説明する。先ず、コントロールバルブボディ１
０の上方にガイドユニットＡをセットし、該ガイドユニ
ットＡの各ガイド１３を各挿入孔位置にセットする。次
に、バルブスプール１２を、フローティングガイド筒１
６のない挿入孔１１に対しては、ガイド１３を介して挿
入孔入口部１１Ａにセットする。或いは、バルブスプー
ル１２を、フローティングガイド筒１６を有する挿入孔
１１に対しては、フローティングガイド筒１６の内側に
セットする。

【００１９】次に、回転筒２０を回転駆動して吸引ノズ
ル１４を回転すると共に、吸引ノズル１４に吸引エアを
導入する。吸引ノズル１４は回転しながら自重で回転筒
２０内側を下方にスライドする。吸引ノズル１４の先端
面はバルブスプール１２の上端面に密着し、該バルブス
プール１２は前記吸引エア力で吸引ノズル１４先端部に
吸引保持される。従って、バルブスプール１２は、その
自重と回転する吸引ノズル１４に作用する重力とで下方
にスライド移動されて挿入孔１１内に押し込まれる。

【００２０】バルブスプール１２が挿入孔１１の奥まで
挿入されたか否かは、前記吸引ノズル１４が最下降位置
に位置したことを検出する位置センサにより検出され、
バルブスプール１２が挿入孔１１の途中で引っ掛かった
場合には、前記上下動装置を作動して上下スライドユニ
ットＢを上下往復動して、吸引ノズル１４に振動を付与
する。これにより、挿入孔１１の途中で引っ掛かかった
バルブスプール１２がスムーズに挿入孔１１内に完全に
押し込まれる。

【００２１】尚、コントロールバルブボディ１０の挿入
孔１１位置の公差分のバラツキに対しては、フローティ
ングユニットに２３より吸引ノズル１４を調芯して対処
できる。かかる構成の部品の挿入装置によると、次の
（１）〜（６）の構成によって、次のＩ〜VIの効果を奏
する。

【００２２】構成 （１）上下スライドユニットＢとガイドユニットＡ等の
部品挿入装置設備がセットされる支持体２５における設
備基準面に、挿入孔１１が形成されたコントロールバル
ブボディ１０の固定ユニットＤをセットした。 （２）ガイド１３を介して挿入孔入口部１１Ａの内側に
挿入セットされ、バルブスプール１２を挿入セット可能
なフローティングガイド筒１６を設けた。

【００２３】（３）バルブスプール１２及び吸引ノズル
１４に作用する重量と吸引ノズル１４に作用する回転力
とによってバルブスプール１２を挿入孔１１に押し込
み、バルブスプール１２が引っ掛かった場合のみ、吸引
ノズル１４に振動を付与する。 （４）コントロールバルブボディ（ワークパレット）１
０には振動を付与しない。

【００２４】（５）バルブスプール１２を、吸引力を作
用させる吸引ノズル１４に保持して挿入孔１１に挿入す
る。 （６）マルチ組付を可能にした。 効果 Ｉ 上下スライドユニットＢとガイドユニットＡ等の部
品挿入装置設備の位置のバラツキや経時変化による影響
がなく、芯出し精度が良好である。

【００２５】II バルブスプール１２の挿入孔１１への
ガイド性を向上できる。 III バルブスプール１２の押し付け力が小さく、バル
ブスプール１２の引っ掛かりによる挿入不良が生じ難
く、例え、バルブスプール１２の引っ掛かりが生じて
も、吸引ノズル１４に振動を付与するので、確実に挿入
できる。 IV コントロールバルブボディ１０の損傷は生じない。

【００２６】Ｖ バルブスプール１２を挿入孔１１の奥
深くまで挿入できる。 VI バルブスプール１２の組付時間の短縮化を図れる。 尚、以上のように、特定の実施例を参照して本発明を説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当
該技術分野における熟練者等により、本発明に添付され
た特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変更及
び修正が可能であるとの点に留意すべきである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
あっては、部品を吸引力を作用させる吸引ノズルに保持
させ、部品及び吸引ノズルに作用する重量と吸引ノズル
に作用する回転力とによって部品を挿入孔に押し込むよ
うに構成したから、部品の押し付け力が小さく、部品の
引っ掛かりによる挿入不良が生じ難く、部品を挿入孔の
奥深くまで挿入することができ、挿入孔を有する部材に
振動を付与しない構成であるから、部材損傷は生じな
い。又、設備がセットされる設備基準面に、挿入孔が形
成された部材がセットされるため、部品挿入装置設備の
位置のバラツキや経時変化による影響がなく、芯出し精
度が良好である。

【００２８】請求項２の発明にあっては、部品の挿入孔
へのガイド性を向上できる。 請求項３の発明にあって
は、例え、部品の引っ掛かりが生じても、部品を確実に
挿入できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る部品の挿入装置の一実施例の概
略構成を示す断面図

【図２】 同上実施例の具体的構成を示す断面図

【図３】 同上実施例の一つの部品挿入ユニットの構成
を示す側面図

【図４】 従来の部品の挿入装置の一例を示す図で、
（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図

【図５】 従来の部品の挿入装置の他例を示す断面図

【符号の説明】

１０ コントロールバルブボディ（部材） １１ 挿入孔 １１Ａ 挿入孔入口部 １２ バルブスプール（部品） １３ ガイド １４ 吸引ノズル １５ フローティングガイド筒 ２０ 回転筒 ２１ スライド体 ２２ チェーンスプロケット ２４ エアホース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−101733（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−123231（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−154723（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部材に形成された挿入孔内に上方から部品
   を挿入する装置であって、挿入孔の上方に配設され、部
   品を前記挿入孔の方へ案内するガイドと、該ガイドを介
   して前記挿入孔の内側に挿入可能で、回転可能かつ上下
   スライド可能な吸引ノズルと、該吸引ノズルを回転する
   回転手段と、前記吸引ノズルをスライド自由に支持する
   支持手段と、該吸引ノズル内側に吸引エアを導入させる
   吸引エア導入手段と、を含んで構成され、前記ガイド、
   回転手段及び支持手段を含む設備がセットされる設備基
   準面に、挿入孔が形成された部材をセットすると共に、
   前記ガイドを介して挿入孔入口部にセットした部品を、
   吸引エア力が導入される吸引ノズル先端部に密着させ
   て、前記吸引エア力で該吸引ノズル先端部に吸引保持
   し、その自重と回転する吸引ノズルに作用する重力とで
   下方にスライド移動させて挿入孔内に押し込む構成とし
   たことを特徴とする部品の挿入装置。
2. 【請求項２】前記ガイドを介して挿入孔の入口部の内側
   に挿入セットされ、部品を挿入セット可能なガイド筒を
   設けてなる請求項１記載の部品の挿入装置。
3. 【請求項３】前記吸引ノズルが最下降位置に位置したか
   否かを検出する位置検出手段と、前記支持手段を上下方
   向に往復動作させる上下動手段と、吸引ノズルが最下降
   位置に位置しないことが検出された際に、前記上下動手
   段を作動する制御手段と、を設け、支持手段の上下往復
   動作により吸引ノズルに振動を付与する構成とした請求
   項１又は２記載の部品の挿入装置。