JP4172435B2 - 嵌め込み装置および嵌め込み手段および嵌め込み方法 - Google Patents

Description

本発明は、嵌入孔を有する本体部品に組み付け部品を負圧吸引しながら嵌め込むための嵌め込み装置と嵌め込み手段および嵌め込み方法に係り、特に嵌入孔や組み付け部品が比較的複雑な形状の場合や、２つの組み付け部品を同時に嵌入孔に嵌め込む場合など、部品の嵌め込みが困難な場合においても、迅速かつ精度のよい部品の嵌め込みをおこなうことのできる嵌め込み装置および嵌め込み手段および嵌め込み方法に関するものである。

例えば、スプリングやスプールバルブなどの組み付け部品を車輌用自動変速機のコントロールバルブのバルブボディに穿設されたバルブ孔などの嵌入孔に嵌め込む場合には、そのバルブ孔と組み付け部品とのクリアランスが５〜５０μｍと極めて狭いために、該組み付け部品の嵌入作業は従来人手の微妙な感覚に依存するところが大きかった。かかるバルブ孔が段付き孔の場合であったり、あるいはスプールバルブの形状自体が段付きの組み付け部品であることなどから、該組み付け部品をバルブ孔に嵌入する作業は上記するような微妙な人手の勘やこつに頼らざるを得ないのが現状である。一方で孔位置度に余りにも高い精度（バルブ孔の加工精度）を要求するとコストアップが大きくなることから、通常はφ０．３（孔の中心が直径０．３ｍｍの円の範囲を許容する）程度とされることが多い。

したがって、孔位置精度のばらつきを狭いバルブ孔と組み付け部品とのクリアランスで吸収することができないため、ロボットやアクチュエータなどによる自動嵌入が極めて困難な状況となっている。作業の効率性や生産ラインの無人力化などを図るためにかかる組み付け部品の嵌入作業を人手に代わってロボットハンドにておこなおうとした場合には、ロボットの動作精度を向上させたり、画像による組み付け位置の補正技術を導入するなどのシステムが必要とされる。

例えば、バルブ孔にスプールバルブやプラグなどをロボットハンドを使用して嵌め込む場合には、通常はその部品を横方向から、もしくは上方向からロボットハンドのチャック爪にて把持した状態で嵌め込んでいく。この方法によると、組み付け部品が嵌入孔に完全に埋没した後に部品の嵌め合いが完成するような場合には、チャック爪が障害となって嵌め合い位置まで部品を運ぶことができないという問題がある。

また、バルブ孔にスプリングが嵌め込まれた状態で、その後にスプールバルブやプラグを嵌め込んでいく場合、かかるスプールバルブやプラグは嵌め込み方向と逆向きにスプリングからの付勢を受けることとなり、スプールバルブ等の嵌め込み時の鉛直性を保持することが困難となる。そこで、双腕ロボットを利用して２つのロボットアームを同期動作させながら部品の嵌め込みをおこなうことができる。すなわち、一方のロボットアームにてプラグ等を側方から把持しておき、他方のロボットアームにて押し込みピン等を介してプラグ等をバルブ孔へ嵌め込む方法である。この方法は、嵌入孔の比較的浅い部分で部品の嵌め合いが完成する場合には対応できるものの、嵌入孔の深い部分で部品の嵌め合いが完成する場合には対応が極めて困難となる。

ところで、ロボットハンドを使用して組み付け部品の組み付けをおこなう場合、例えば組み付け部品の種類ごとにＡＴＣ装置を使用してロボットハンドの交換がおこなわれている。ＡＴＣ装置にてハンドの交換をおこなう場合、ロボットは作業エリア外に別途設置されたハンド載置台まで移動する時間を要し、さらにはＡＴＣ装置の作動にも時間がかかっており、したがってハンドの交換によって作業時間のロスが招来されていた。
特許文献１においては、先端部に超小型の真空チャックが搭載されたマニピュレータに関する発明が開示されている。真空チャックは、マニピュレータ本体と組み付け部品との相対位置を調整する微動機構と、組み付け部品を吸着把持する吸着機構と、組み付け部品が組みつけられた際の反力を検出する検出器などから構成されている。吸着機構はノズルと吸盤との組み合わせで構成されており、配管を介して真空ポンプに連通している。ノズルは中央に吸い込み穴を備えた円筒部材からなり、吸い込み穴は組み付け部品側から真空ポンプ側に向かって、内径が漸次減少していくテーパー部を有している。このテーパー部の開口径は組み付け部品の外径の２倍にマニピュレータの位置決め精度を加えた値に設定されていて、組み付け時の誤差を吸収しながら組み付け部品の負圧吸引を可能としている。また、吸盤は、ゴム製で蛇腹状になっており、軸線方向に伸縮することができ、先端に向かって断面が大きくなるように成形されている。吸盤を設けたことにより、組み付け部品ごとに軸線方向の長さが相違することに対応でき、板状の組み付け部品に対しては十分な吸着面積を確保することができる。

特開２００２−２５４３８０号公報

特許文献１のマニピュレータによれば、多様な形状の組み付け部品を負圧吸引しながら把持することができ、また把持された組み付け部品の姿勢を精密に保って組み付け対象部品へ組み付けることが可能となる。しかし、かかる発明のマニピュレータは、嵌入孔や組み付け部品の形状が比較的複雑である場合や、嵌入孔の奥深くに組み付け部品の嵌め合いがおこなわれる場合、さらには２つの組み付け部品を同時に嵌入孔に嵌め込む場合などに対応したものではない。したがって、これらの組み付け部品の嵌め込みが困難な場合に迅速かつ精度のよい嵌め込み作業を実現することは難しい。

本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、嵌入孔や組み付け部品が比較的複雑な形状の場合や、２つの組み付け部品を同時に嵌入孔に嵌め込む場合など、部品の嵌め込みが困難な場合においても迅速かつ精度のよい部品の嵌め込みをおこなうことのできる嵌め込み装置および嵌め込み手段および嵌め込み方法を提供することを目的とする。また、ＡＴＣ装置によっておこなわれていた組み付け部品ごとのロボットハンドの交換を削除することで、かかるロボットハンドの交換に要していた作業時間のロスを低減することができる嵌め込み装置および嵌め込み手段および嵌め込み方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成すべく、本発明による嵌め込み装置は、嵌入孔を有する本体部品に組み付け部品を負圧吸引しながら嵌め込むための嵌め込み装置であって、前記嵌め込み装置は、組み付け部品の少なくとも一部を収容するための一端が開放した収容空間を有する筒体と、該筒体の軸線方向に相対的に移動することのできる状態で筒体に取り付けられた軸部材と、負圧発生手段とを少なくとも備え、前記軸部材は内部に貫通孔を有していて、該貫通孔の一端は前記筒体の収容空間に開放しており、他端は負圧発生手段に接続しており、負圧発生手段を作動して軸部材の貫通孔に負圧を発生させることにより、少なくとも一部を筒体の収容空間内に収容した姿勢で組み付け部材を軸部材の一端に負圧吸引することができ、また、本体部品の嵌入孔に筒体の収容空間を対向させた状態で軸部材を筒体の軸線方向に移動させることにより、収容空間内に収容した組み付け部品を本体部品の嵌入孔内に嵌め込み可能としたことを特徴とする。

嵌め込み装置を構成する筒体および軸部材の材質は、鋼製またはプラスチック製などからなり、鋼製の場合には表面に硬質クロムメッキを塗装するなどして防錆処理を施しておくのが好ましい。

軸部材は、断面が円形または角形に成形されており、筒体の開放した一端とは反対側の端部に設けられた開口に貫通設置されていて、該筒体に対して相対移動できるようになっている。

また、軸部材の内部には、筒体の内部空間にある一端から軸部材の任意の部分（軸部材の側面の部分や軸部材の他端）まで連通する貫通孔が設けてある。軸部材の任意の部分に設けられた開口は、配管（ホース）の一端に接続され、配管の他端は負圧発生源である真空ポンプなどに繋がれている。ここでいう負圧発生手段とは、負圧発生源とそれに繋がる配管系を含む意味である。

筒体の内部空間にある軸部材の一端を筒体の先端付近に位置決めしておき、真空ポンプなどを作動させて軸部材の貫通孔内を負圧雰囲気とすることで、軸部材の一端で組み付け部品を負圧吸引することができる。組み付け部品を負圧吸引した状態で軸部材を引き込んで組み付け部品を筒体の収容空間内に収容する。この状態で本体部品の嵌入孔に筒体の収容空間を対向させるように、本体部品の表面上に筒体の一端を載置する。軸部材を嵌入孔側へ押し込むことにより、組み付け部品は軸部材に負圧吸引された状態で嵌入孔内へ嵌め込まれることになる。

筒体の軸線方向の長さ（収容空間の長さ）は、収容対象の組み付け部品の寸法などに応じて適宜の長さに成形することができ、軸部材の長さは、本体部品の嵌入孔の長さに応じた適宜の長さに成形することができる。

また、嵌め込み装置の使用形態としては、一方の手で筒体を把持しておき（筒体の移載も含む）、他方の手で軸部材の引き込みや押し込みをおこなう方法や、ロボットハンドのチャック爪にて筒体の把持と軸部材の引き込みや押し込みをおこなう方法がある。

本発明によれば、組み付け部品を把持するロボットハンドや人手が、組み付け部品の嵌入孔への嵌め込み時に障害となることがなく、また、嵌入孔の長さが長い場合や嵌め合いが嵌入孔の奥でおこなわれる場合にも比較的短時間で、精度のよい組み付け部品の嵌め込みをおこなうことができる。

また、本発明による嵌め込み装置の他の実施形態において、前記筒体と前記軸部材の間にはばね部材が介装されており、かつ、軸部材の前記一端には軸部材が筒体から抜け出さないようにフランジ部が形成されていることを特徴とする。

例えば、軸部材がコイルばねの内部に配設された状態で、コイルばねの一端は軸部材の任意の部分と接続させ、コイルばねの他端は筒体の任意の部分と接続させる。軸部材を押し込む際は、このコイルばねの付勢に抗して押し込むこととなり、押し込み力を解放すると軸部材はコイルばねの付勢によって押し込まれる前の状態に戻ることができる。なお、ばね部材としては、コイルばねや板ばねなどの適宜のばねを使用することができる。

また、筒体の収容空間内にある軸部材の一端には、少なくとも該軸部材が貫通する筒体の他端の開口寸法よりも大きな外形寸法のフランジ部を設けておく。上記するように、押し込まれた軸部材の押し込みを解放して、ばねの付勢で軸部材が元の状態に戻ろうとした際にフランジ部はストッパーとなり、軸部材が筒体から抜け出すことはない。

フランジ部の形状は、フラットな形状のほか、筒体の開放された一端側に同様に開放する一端を設けた相対的に小さな筒体（上記する筒体に対して相対的に小さな筒体）に成形することもできる。この相対的に小さな筒体の他端には開口が設けられていて、この開口に軸部材の貫通孔が連通するように軸部材と相対的に小さな筒体を接続させる。このような相対的に小さな筒体を設けることにより、該筒体の開放する一端面で組み付け部品を負圧吸引する際に、組み付け部品が負圧雰囲気に曝される面積を増加させることができ、負圧吸引力を高めることが可能となる。

また、本発明による嵌め込み装置の他の実施形態において、前記筒体の収容空間に面する壁面には、筒体の底面には達しない状態で少なくとも一条の切り込みが形成されており、軸部材には貫通孔の内部を前記切り込みに連通させるための分岐孔がさらに形成されていて、前記切り込みに分岐孔を臨ませた状態で貫通孔に負圧を発生させることにより、軸部材の前記一端は第一の組み付け部品を負圧吸引することができ、さらに、分岐孔と切り込みを介して生じる負圧により第一の組み付け部品の下端に第二の組み付け部品を負圧吸引できるようになっていることを特徴とする。

本発明は、２つの組み付け部品を同時に負圧吸引しながらこれらを嵌入孔に嵌め込むための嵌め込み装置に関するものである。２つの組み付け部品を同時に負圧吸引するためには、少なくとも、第一の組み付け部品（軸部材に直接吸引される部品）が筒体の収容空間に面する壁面に摺接するか、軸部材のフランジ部が筒体の収容空間に面する壁面に摺接することによって、第二の組み付け部品を負圧吸引する際に、筒体の他端側から空気の供給がなされないようにする必要がある。さらに、第二の組み付け部品の少なくとも一部分の側面が同様に筒体の収容空間に面する壁面に摺接している必要がある。これは、第二の組み付け部品を負圧吸引する際に、筒体の開放された一端側から空気の供給がなされないようにするためである。

ここで、軸部材の貫通孔の一端は第一の組み付け部品の天井面を負圧吸引しているため、このままの状態では第二の組み付け部品を負圧吸引することはできない。そこで、貫通孔の途中から分岐する分岐孔を軸部材（フランジ部）の内部に設けておき、該分岐孔がフランジ部の外周面まで通じるように分岐孔を成形しておく。フランジ部が筒体の壁面に摺接しているか、または第一の組み付け部品が壁面に摺接しているため、このままでは、第二の組み付け部品を負圧吸引することができない。そこで、予め、筒体の収容空間に面する壁面には、筒体の底面には達しない状態で少なくとも一条の切り込みを形成しておく。そして、この切り込みに分岐孔を臨ませた状態で負圧発生手段を作動させることにより、第二の組み付け部品は、分岐孔と切り込みを介して生じる負圧によって負圧吸引され、上部にある第一の組み付け部品に密着した状態を保持することができる。なお、切り込みは筒体の底面まで達していないため、該切り込みから空気の供給がなされて負圧雰囲気の形成が阻害されることはない。

なお、切り込みを筒体の収容空間に面する壁面に複数条設けておくことにより、切り込みが一条のみの場合よりも分岐孔と切り込みの位置決めを容易なものとすることができる。また、分岐孔を複数設けておき、それぞれの分岐孔に対応する切り込みを設けておくこともできる。

また、本発明による嵌め込み装置の他の実施形態は、前記筒体の壁面に形成した切り込みの位置に軸部材に形成した分岐孔を位置決めするための位置決め手段をさらに備えることを特徴とする。

切り込みの位置に分岐孔を位置決めできるように、予め、軸部材には該軸部材に並行する棒状の部材を取り付けておき、筒体には、この棒状の部材が遊嵌される穴を有したフランジ部などを設けておくことができる。本発明の位置決め手段とは、この棒状の部材および穴を有するフランジ部などの組み合わせを意味している。位置決め手段を設けることにより、切り込みの位置に分岐孔が位置決めされることとなり、位置決め調整をおこなう必要がなくなる。

また、本発明による嵌め込み装置の他の実施形態は、前記筒体と軸部材との摺動面においてベアリングが配設されていることを特徴とする。

筒体と軸部材との摺動面にベアリングを配設することにより、軸部材の円滑な摺動を実現することができ、軸部材と筒体との摺動面の劣化を防止することができる。

また、本発明による嵌め込み装置の他の実施形態において、前記筒体はその上位に軸部材が貫通する第二の筒体を有しており、前記ベアリングは該第二の筒体と軸部材の間に配設されていることを特徴とする。

特に筒体の他端から突出する軸部材の突出長が長くなる場合などにおいては、軸部材と筒体との接続強度を高めるとともに、軸部材の押し込み時の鉛直性を確保するために、筒体の上位に第二の筒体を設けておき、この第二の筒体にも軸部材が貫通するように構成しておくことが好ましい。さらに、第二の筒体と軸部材の間にもベアリングを配設しておくことにより、軸部材の円滑な押し込みを実現することができる。

また、本発明による嵌め込み手段は、前記嵌め込み装置と、ロボットハンドとからなる嵌め込み手段であって、ロボットハンドは、負圧発生源に連通する管に繋がる継ぎ手を有しており、軸部材に形成した貫通孔の負圧発生源につながる他端部は、前記継ぎ手を介して負圧発生源につながっていることを特徴とする。

ロボットハンドとは、１本腕の多関節型のマニピュレータに取り付けられたハンドや、双腕ロボットのロボットハンドなどを意味している。このロボットハンドには負圧発生源に連通する管と、軸部材の貫通孔の端部の開口とを繋ぐための継ぎ手が備えてある。ここで、負圧発生源をロボットハンドに直接装着しておくこともできるし、外部に備えた真空ポンプを利用することもできる。

まず、ロボットハンドのチャック爪が嵌め込み装置を把持する位置を予め設定しておき、チャック爪が嵌め込み装置の所定箇所を把持した際に、チャック爪の動きに呼応して継ぎ手も嵌め込み装置側へ移動し、軸部材の貫通孔の端部の開口にロボットハンドに取り付けられた継ぎ手の一側端が差し込まれる等するように設定しておく。ロボットハンドに設けられた継ぎ手に負圧発生源に連通する管を繋いでおき、ロボットハンドがそのチャック爪で嵌め込み装置を把持することにより、自動的に継ぎ手（の貫通孔）と軸部材の貫通孔の開口が連通することとなり、該継ぎ手を介して、軸部材の貫通孔と負圧発生源が繋がることとなる。

従来は、組み付け部品の種類に応じて、または嵌め込みの仕方（鉛直方向の嵌め込みや水平方向の嵌め込み）などに応じてロボットハンドをＡＴＣ装置を使用しながら交換していた。本発明の嵌め込み手段によれば、組み付け部品の種類（や嵌入孔の形状）に応じた嵌め込み装置をロボットハンドのチャック爪が把持するだけでよく、したがって従来のようにロボットハンドの交換によって生じる作業時間ロスを格段に低減することが可能となる。また、ＡＴＣ装置用のスペースを省略することも可能となる。

また、本発明の嵌め込み方法は、前記嵌め込み手段を使用して、１つの組み付け部品を本体部品の嵌入孔に嵌め込むことを特徴とする。

例えば、嵌入孔の長さが長く、組み付け部品の嵌め合いが該貫通孔の奥の位置でおこなわれる場合には、嵌入孔内に軸部材を押し込みながら嵌入させていき、所定の嵌め合い位置に組み付け部品を嵌め込むことが可能となる。

また、他の実施形態としては、嵌入孔に予めスプリングとスプールバルブが嵌め込まれていて、スプールバルブの頭部が本体部品の表面から突出している場合に、スプールバルブの上からプラグを押し込んで嵌入孔内にこれら３つの組み付け部品の嵌め込みをおこなう場合が考えられる。この場合には、嵌め込み装置の筒体の収容空間内にプラグを負圧吸引するとともに、該筒体の収容空間内にスプールバルブの頭部も収容した状態とする。この状態で軸部材をロボットハンドにて押し込むことにより、スプールバルブが嵌め込み時のガイドの役割を果たすことになり、容易にプラグを嵌入孔に嵌め込むことが可能となる。

さらに、本発明の嵌め込み方法の他の実施形態は、前記嵌め込み手段を使用して、負圧吸引された２つの組み付け部品を同時に本体部品の嵌入孔に嵌め込むことを特徴とする。

上記の実施形態のように、嵌入孔にスプリングが嵌め込まれていて、スプールバルブ、プラグの順に一つずつの嵌め込みをおこなったのでは、３つの部品の嵌め合いが難しい場合などに本発明の嵌め込み方法は好適である。すなわち、スプールバルブとプラグを同時に負圧吸引した状態でこの２つの組み付け部品を嵌入孔に嵌め込んでいくことで、スプリングに付勢された状態であっても２つの組み付け部品同士の相対位置は変化し難くなり、したがって嵌入孔の奥にあるスプールバルブの嵌め合い位置にスプールバルブを短時間で嵌め合わせることができる。

以上の説明から理解できるように、本発明の嵌め込み装置および嵌め込み手段および嵌め込み方法によれば、嵌め合い位置が嵌入孔の奥にある場合や、組み付け部品の形状が複雑な場合、さらには２つの組み付け部品を同時に嵌め込む必要がある場合などにおいても、比較的短時間に精度よく組み付け部品の嵌め込みをおこなうことができる。また、本発明の嵌め込み装置および嵌め込み手段および嵌め込み方法によれば、組み付け部品の種類や嵌入孔の形状などに応じた嵌め込み装置を把持するだけでよく、したがってＡＴＣ装置によるロボットハンドの交換作業の場合に生じていた作業時間のロスを格段に低減することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の嵌め込み装置の一実施形態を示した斜視図であり、図２は、嵌め込み装置の他の実施形態を示した斜視図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図を、図４は、嵌め込み装置の他の実施形態の断面図をそれぞれ示している。図５は、本発明の嵌め込み手段によって本体部品に組み付け部品を嵌め込んでいる状況を示した斜視図である。図６，７は、本発明の嵌め込み方法の一実施形態を示した断面図である。図８は、図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図であって、２つの組み付け部品を同時に負圧吸引している状況を合わせて示した図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ矢視図である。図示にて説明する本体部品と嵌入孔は、車輌用自動変速機のコントロールバルブのバルブボディと該バルブボディに穿設されたバルブ孔を、組み付け部品としてはスプールバルブやプラグなどをそれぞれ示しているが、本発明がかかる実施形態に限定使用されるものでないことは勿論のことである。

図１に、嵌め込み装置１の実施形態を示している。嵌め込み装置１は、筒体２の上位に設けられた第二の筒体４と、この筒体２，４の内部を筒体の軸線方向に移動可能な軸部材３と、軸部材３の内部に設けられた貫通孔３１の端部（他端３３）に連通する配管８３と、配管８３が繋がる負圧発生源（真空ポンプ８２）とから構成される。なお、後述するように、ロボットハンドを使用する場合にはロボットハンドに負圧発生源が予め固着されている場合もある。軸部材３の途中には拡径したフランジ部３６が設けられている。筒体２と第二の筒体４は、それぞれの上端と下端において相互に接続されるフランジ部２１，４１が設けられている。このフランジ部３６の下面とフランジ部４１の上面との間にコイルばね５の両端が固着されている。

一方、図２には、他の実施形態である嵌め込み装置１ａが示されている。嵌め込み装置１ａは、フランジ部３６の下面から鉛直下方へ延びる棒状の部材７が備えてあり、フランジ部４１，２１には適宜形状の切り込み４１ａ，２１ａが同一平面位置に穿設されていて、かかる切り込み４１ａ，２１ａを棒状の部材７が遊嵌している。この嵌め込み装置１ａは、後述する２つの組み付け部品を同時に負圧吸引する場合に使用する装置であり、分岐孔３５が切り込み２４に臨むように軸部材３と筒体２が位置決めされている（図８参照）。

図３に、嵌め込み装置１（真空ポンプを除く）の断面図を示している。軸部材３の内部には、筒体２の下方の収容空間２５内の一端３２から上方の他端３３まで貫通する貫通孔３１が設けられている。軸部材３の下端には筒体２の内壁を摺動するフランジ部３４が設けられている。筒体２の下端（一端２２）は開放していて、この一端２２から組み付け部品を収容空間２５内に収容することができる。また、第二の筒体４と軸部材３の間にはベアリング６，６，６，…が配設されている。軸部材３と筒体２（および第二の筒体４）は、コイルばね５を介して接続されている。収容空間２５の内空寸法は、収容される組み付け部品の大きさに応じて適宜の寸法に成形することができる。また、フランジ部４１から上方へ延びる第二の筒体４の軸線方向の長さは、軸部材３の押し込み時に鉛直性を確保できる適宜の長さに成形することができる。なお、コイルばね５の代わりに、フランジ部３６，４１の間に板ばねを介装させてもよい。

図４は、図３の嵌め込み装置１におけるフランジ部３４を他の実施形態としたものである。図３におけるフランジ部３４はフラットな板状部材であったが、図４の実施形態では、下方に開放する一端を設けた筒状のフランジ部３４ａとしている。このフランジ部３４ａには負圧空間２５ａが形成されており、貫通孔３１の一端３２がこの負圧空間２５ａに臨んでいる。

このようなフランジ部３４ａを設ける理由は、組み付け部品の負圧吸引面積を広く取るためである。図３に示す嵌め込み装置１では、組み付け部品を負圧吸引する面積は貫通孔３１の一端３２の開口面積となるが、図４に示す嵌め込み装置１では、負圧空間２５ａの面積を取ることができる。図４に示すように、貫通孔３１の他端３３から矢印Ｘ方向に吸引することによって貫通孔３１内を負圧雰囲気とし、図中の二点鎖線で示した組み付け部品（プラグ９３ａ）を負圧空間２５ａの面積で矢印Ｙ方向に負圧吸引することができる。

図５には、嵌め込み手段１０の一実施形態が示されている。ロボットハンド８１の先端にあるチャック爪８１ａの上面には継ぎ手８４が備えてあり、ロボットハンド８１には予め負圧発生源８２ａが固着している。この継ぎ手８４と負圧発生源８２ａは配管８３を介して繋がれている。チャック爪８１ａにて軸部材３の所定箇所を把持した際に、継ぎ手８４の一側端の開口と貫通孔３１の他端３３が一致するように該継ぎ手８４をチャック爪８１ａ上に設置しておくのが好ましい。

組み付け部品が嵌め込まれるバルブ孔９２上に筒体２の開放する一端２２がくるように筒体２をバルブボディ９１上に載置する。図示しない組み付け部品が筒体２の収容空間２５内に負圧吸引されながら収容されており、チャック爪８１ａで軸部材３を下方に押し込むことにより、組み付け部品をバルブ孔９２に嵌め込むことができる。

図５に示す嵌め込み手段１０によって、プラグ９３ａをバルブ孔９２に嵌め込む嵌め込み方法の一実施形態を図６，７に基づいて説明する。

図６に示すように、バルブ孔９２には予めスプリング９３ｃとスプールバルブ９３ｂが嵌め込まれており、スプールバルブ９３ｂの頭部はバルブボディ９１の天端から突出している。配管８３を介して矢印Ｘ方向に真空引きすることにより、プラグ９３ａを貫通孔３１の一端３２で負圧吸引しながら収容空間２５内に収容しておく。プラグ９３ａの下端は、筒体の一端２２から収容空間２５内に入った位置で負圧吸引されている。この状態で、バルブボディ９１の天端から突出しているスプールバルブ９３ｂの頭部（の一部）を収容空間２５内に収容する。

次に、図７に示すように、筒体２をバルブボディ９１上に載置し、チャック爪８１ａで軸部材３を下方（矢印Ｙ方向）に押し込むことにより、スプールバルブ９３ｂをガイドにしながらプラグ９３ａをバルブ孔９２に嵌め込むことができる。

図８には、図２の嵌め込み装置１ａの断面図が示されている。嵌め込み装置１ａでは、フランジ部３４が収容空間２５に面する壁面に摺接している。また、フランジ部３４の内部において、貫通孔３１から分岐した分岐孔３５がフランジ部３４の一側に延びている。

一方、収容空間２５に面する筒体２の壁面には一条の切り込み２４が筒体２の底面まで達していない状態で設けられている。また、棒状の部材７がフランジ部２１，４１に設けられた切り込み２１ａ，４１ａ内に遊嵌していることにより、分岐孔３５は切り込み２４に臨むように位置決めされている。

ここで、図９に示すように、切り込み２４は、切り込み断面が半楕円形状などの適宜の形状に成形できる。

図８に戻り、この嵌め込み装置１ａは、特に２つの組み付け部品を同時に負圧吸引した状態で嵌入孔に嵌め込む場合に使用するのに好適である。図では、二点鎖線で示したプラグ９３ａとスプールバルブ９３ｂを同時に負圧吸引している状況が示されている。貫通孔３１の一端３２によってプラグ９３ａは吸引されており、分岐孔３５と切り込み２４を介してスプールバルブ９３ｂが吸引されている。図に示すスプールバルブ９３ｂの上端は突起９３ｂ１が設けられているため、プラグ９３ａの下端とスプールバルブ９３ｂの上面との間には負圧空間９３ｂ２が形成され、かかる負圧空間９３ｂ２の負圧吸引力によってスプールバルブ９３ｂがプラグ９３ａの下端に密着できる。スプールバルブの上端に突起がない場合には、その頭部側面を切り込み２４内に形成される負圧のみで吸引することができる。この場合、複数の切り込み２４，２４，…を設けておき、それぞれの切り込み２４，２４，…に臨むように分岐孔３５，３５，…を設けておくことにより、所要の負圧吸引力を得ることが可能となる。

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。

嵌め込み装置の一実施形態を示した斜視図。 嵌め込み装置の他の実施形態を示した斜視図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図。 嵌め込み装置の他の実施形態を示した断面図。 嵌め込み手段によって本体部品に組み付け部品を嵌め込んでいる状況を示した斜視図。 嵌め込み方法の一実施形態を示した断面図であって、プラグを負圧吸引しながらスプールバルブをガイドにしている状況を示した図。 図６に続く嵌め込み方法を示した断面図。 図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図であって、２つの組み付け部品を同時に負圧吸引している状況を示した図。 図８のＩＸ−ＩＸ矢視図。

符号の説明

１，１ａ…嵌め込み装置、２…筒体、３…軸部材、４…第二の筒体、５…コイルばね（ばね部材）、６…ベアリング、７…棒状の部材、１０…嵌め込み手段、２１…フランジ部、２２…筒体の一端、２３…筒体の他端、２４…切り込み、２５…収容空間、２５ａ…負圧空間、３１…貫通孔、３２…貫通孔の一端、３３…貫通孔の他端、３４…フランジ部、３５…分岐孔、３６…フランジ部、４１…フランジ部、２１ａ，４１ａ…切り込み、８１…ロボットハンド、８１ａ…チャック爪、８２…真空ポンプ（負圧発生源）、８２ａ…負圧発生源、８３…配管、８４…継ぎ手、９１…バルブボディ（本体部品）、９２…バルブ孔（嵌入孔）、９３ａ…プラグ（組み付け部品）、９３ｂ…スプールバルブ（組み付け部品）、９３ｃ…スプリング（組み付け部品）

Claims (8)

1. 嵌入孔を有する本体部品に組み付け部品を負圧吸引しながら嵌め込むための嵌め込み装置であって、
   前記嵌め込み装置は、組み付け部品の少なくとも一部を収容するための一端が開放した収容空間を有する筒体と、該筒体の軸線方向に相対的に移動することのできる状態で筒体に取り付けられた軸部材と、負圧発生手段とを少なくとも備え、前記軸部材は内部に貫通孔を有していて、該貫通孔の一端は前記筒体の収容空間に開放しており、他端は負圧発生手段に接続しており、負圧発生手段を作動して軸部材の貫通孔に負圧を発生させることにより、少なくとも一部を筒体の収容空間内に収容した姿勢で組み付け部材を軸部材の一端に負圧吸引することができ、また、本体部品の嵌入孔に筒体の収容空間を対向させた状態で軸部材を筒体の軸線方向に移動させることにより、収容空間内に収容した組み付け部品を本体部品の嵌入孔内に嵌め込み可能となっており、
   前記筒体の収容空間に面する壁面には、筒体の底面には達しない状態で少なくとも一条の切り込みが形成されており、軸部材には貫通孔の内部を前記切り込みに連通させるための分岐孔がさらに形成されていて、前記切り込みに分岐孔を臨ませた状態で貫通孔に負圧を発生させることにより、軸部材の前記一端は第一の組み付け部品を負圧吸引することができ、さらに、分岐孔と切り込みを介して生じる負圧により第一の組み付け部品の下端に第二の組み付け部品を負圧吸引できるようになっていることを特徴とする嵌め込み装置。
2. 前記筒体と前記軸部材の間にはばね部材が介装されており、かつ、軸部材の前記一端には軸部材が筒体から抜け出さないようにフランジ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の嵌め込み装置。
3. 前記筒体の壁面に形成した切り込みの位置に軸部材に形成した分岐孔を位置決めするための位置決め手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の嵌め込み装置。
4. 前記筒体と軸部材との摺動面にはベアリングが配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の嵌め込み装置。
5. 前記筒体はその上位に軸部材が貫通する第二の筒体を有しており、前記ベアリングは該第二の筒体と軸部材の間に配設されていることを特徴とする請求項４に記載の嵌め込み装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の嵌め込み装置と、ロボットハンドと、からなる嵌め込み手段であって、
   ロボットハンドは、負圧発生源に連通する管に繋がる継ぎ手を有しており、軸部材に形成した貫通孔の負圧発生源につながる他端部は、前記継ぎ手を介して負圧発生源につながっていることを特徴とする嵌め込み手段。
7. 請求項６に記載の嵌め込み手段を使用して、１つの組み付け部品を本体部品の嵌入孔に嵌め込むことを特徴とする、嵌め込み方法。
8. 請求項６に記載の嵌め込み手段を使用して、負圧吸引された２つの組み付け部品を同時に本体部品の嵌入孔に嵌め込むことを特徴とする、嵌め込み方法。

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