JPH0378217B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は、複数の部品で構成される製品を組立
ロボツトを用いて順次自動組立する自動組立シス
テムに関するものである。

＜従来技術＞ 複数の部品で構成される製品を組立てる場合に
は、通常１つ１つの部品を前の部品の上に積み上
げ、圧入およびねじ締め作業によつて完成品に仕
上げてゆく。

この種の部品組立機は一般に、トランスフア形
が多く採用され、部品本体を載置したパレツトを
複数の組立ステーシヨンに順次搬送し、各ステー
シヨンにおいて各種組付部品をパレツト上の部品
本体に装入したり、あるいはまたパレツト上の部
品本体を組立治具に移し替えて組付部品を部品本
体に圧入およびねじ締めするようになつている。

しかしながら、従来の部品組立機は多量生産に
敵したもので汎用性に乏しく、多種中少量生産を
対象とする場合には不向きであり、しかも構成が
複雑となつてコスト高になるとともに、設置スペ
ースも大きくなる問題がある。

＜発明の目的＞ 本発明は上記した従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、組立ロボツ
トを用いて汎用性に富み、しかも構成を簡単にで
きる自動組立システムを提供することである。

＜実施例＞ 以下本発明の実施例を、レリーフバルブを内蔵
するフローコントロールバルブを自動組立する例
につき、図面に基づいて説明する。

第１図は自動組立システムの全体を示すもの
で、固定のベース１０上の前面位置には、多数の
バルブ本体（以下部品本体という）Ｗを整列して
収納保持する通箱１２を搬送するためのベルトコ
ンベア１３が配設され、このコンベア１３により
通箱１２がローデイング位置Ｐ１とローデイング
位置Ｐ２とに位置決めされるようになつている。
前記ベース１０の左右両端には取付フレーム１
４，１５が垂直位置に立設され、これら取付フレ
ーム１４，１５の上端に天板１６が固設され、ま
た取付フレーム１４，１５にはクロスバー１７が
水平に掛け渡されている。天板１６の下面には２
台の組立ロボツト２１，２２が前記ローデイング
位置Ｐ１およびアンローデイング位置Ｐ２にそれ
ぞれ対応して吊下設置されている。かかる組立ロ
ボツト２１，２２は同一構成をなし、その先端の
アーム２３は３次元方向に移動できる自由度を有
する。前記クロスバー１７には圧入ユニツト２４
と、かしめユニツト２５と、ねじ締めユニツト２
６が前記コンベア１３の搬送方向に間隔を有して
取付けられている。これら各ユニツト２４，２
５，２６の下方には、部品本体Ｗ等を位置決め固
定するための治具２７，２８，２９が前記ベース
１０上にそれぞれ設置されている。なお、第１図
中１９，２０は前記コンベア１３の前後部にそれ
ぞれ接続された搬入および搬出シユートである。

前記組立ロボツト２１，２２の各アーム２３に
は第２図に示すように、手首部３１が揺動可能に
枢着され、この手首部３１はアーム２３のいかな
る運動にも拘わらずこの姿勢を常に一定に保持さ
れるようになつている。手首部３１には第３図に
示すように開閉可能に枢着された一対のフインガ
３２，３３からなるグリツプ３４が設けられ、こ
のグリツプ３４に前記通箱１２に収納保持された
部品本体Ｗおよび後述する組付部品が把持され
る。グリツプ３４は手首部３１に形成されたピス
トンシリンダ機構３５により開放され、スプリン
グ３６の撥力にて閉止される。また前記手首部３
１にはグリツプ３４の上下部に対応して一対の作
動部材３７，３８が設けられ、これら作動部材３
７，３８は後述する操作軸を組立ロボツト２１，
２２の軸移動を利用して作動させるようになつて
いる。

前記ベース１０上の後方位置には、前記部品本
体Ｗに組付けるべき数種の組付部品Ｗ１〜Ｗ５、
すなわち第７図に示すバルブエンドＷ１，フイル
タ付リングＷ２，スプリングＷ３，ボールシート
Ｗ４，ボールＷ５を連続的に送り出すパーツフイ
ーダ（図示せず）が設置され、これらパーツフイ
ーダには供給シユートがそれぞれ接続されてい
る。

第４図，第５図は供給シユート４１にて供給さ
れたバルブエンドＷ１を１つづつエスケープする
機構を示すもので、供給シユート４１の先端部に
対応してブロツク４２が固設されている。ブロツ
ク４２には分離軸４３が上下摺動可能に支持さ
れ、この分離軸４３の上端に供給シユート４１の
先端に対応してバルブエンドＷ１を１個だけ収容
保持できる部品保持部４４が設けられている。ブ
ロツク４２にはまた操作軸４５が前記分離軸４３
より所定量偏倚した位置に上下摺動可能に支持さ
れ、この操作軸４５の上部はブロツク４２より上
方に突出され、その上端に係合頭部４６が形成さ
れている。操作軸４５の下端には、ブロツク４２
に中央部を枢着された揺動リンク４７の一端が連
結され、この揺動リンク４７の他端は前記分離軸
４３の下端に連結されている。これにより操作軸
４５が上下動されると、揺動リンク４７を介して
分離軸４３が操作軸４５の移動方向と反対の方向
に上下動される。しかして通常は操作軸４５の係
合頭部４６とブロツク４２との間に介挿されたス
プリング４８の撥力により、部品保持部４４はブ
ロツク４２の上面に当接する下降端に保持され、
供給シユート４１に供給されたバルブエンドＷ１
を受入れるようになつている。

また第６図は供給シユート５０にて供給された
ボールＷ５を１つづつエスケープする機構を示す
もので、固定のブロツク５１には供給シユート５
０に連なる供給孔５２が垂直方向に形成されてい
る。ブロツク５１の下部には前記供給孔５２と所
定量偏倚した送出孔５３を形成した補助ブロツク
５４が取付けられ、これら両ブロツク５１，５４
の間にボールＷ５を１個だけ収納保持できる保持
孔５５を形成した仕切部材５６が供給孔５２と直
交する方向にスライド可能に設けられている。ブ
ロツク５１には送出孔５３の軸心より所定量偏倚
した位置に操作軸５７が上下摺動可能に嵌合さ
れ、この操作軸５７の下部はブロツク５１より下
方に突出されている。操作軸５７にはＬ形揺動リ
ンク５８を介して前記仕切部材５６が作動的に連
結され、操作軸５７の上下動により仕切部材５６
はその保持孔５５が供給孔５２に一致する位置と
送出孔５３に一致する位置との間でスライドされ
るようになつている。しかして通常は揺動リンク
５８に作用するスプリング５９の撥力により操作
軸５７を下降端に保持するとともに、仕切部材５
６をその保持孔５５が供給孔５２に一致する位置
に位置決めしている。

上述した操作軸４５，５７は、前記組立ロボツ
ト２１，２２の軸移動により手首部３１に設けた
作動部材３７，３８を介して作動されるようにな
つており、このため下方の作動部材３８はグリツ
プ３４の把持中心が部品保持部４４に収容保持さ
れたバルブエンドW1の上方に位置決めされたと
き、操作軸４５の上面に係合する位置をもたらさ
れるようになつており、また上方の作動部材３７
はグリツプ３４の把持中心が送出孔５３の下方に
位置決めされたとき、操作軸５７の下面に係合す
る位置にもたらされるようになつている。

他の組付部品（Ｗ２〜Ｗ４）についても、それ
ら組付部品の形状に応じたエスケープ機構が各供
給シユートの先端部に対応して設けられ、組立ロ
ボツト２１，２２の軸移動により各組付部品Ｗ２
〜Ｗ４を１個づつエスケープするようになつてい
る。

次に上記した構成における組立動作について説
明する。

まず第１の組立ロボツト２１のグリツプ３４は
供給シユート４１の先端部上方に移動され、その
把持中心が部品保持部４４に収容保持されたバル
ブエンドＷ１に一致する位置に位置決めされる。
続いて手首部３１が下降され、グリツプ３４がバ
ルブエンドＷ１に向かつて移動される。かかる手
首部３１の下降により作動部材３８が操作軸４５
の係合頭部４６に係合され、操作軸４５をスプリ
ング４８の撥力に抗して下降せしめる。これによ
り揺動リンク４７を介して分離軸４３が上昇さ
れ、部品保持部４４に収容保持したバルブエンド
Ｗ１を供給シユート４１の先端よりエスケープさ
せ、後続のバルブエンドＷ１を部品保持部４４に
て受止める。

このように手首部３１が一定量下降されてバル
ブエンドＷ１がグリツプ３４のフインガ３２，３
３内に位置されるまでエスケープされると、グリ
ツプ３４がスプリング３６の撥力により閉止され
てバルブエンドＷ１を把持する。しかる後手首部
３１が上昇され、これにつれて操作軸４５がスプ
リング４８の撥力により上昇されるとともに、分
離軸４３が下降され、供給シユート４１上のバル
ブエンドＷ１が１ピツチづつ歩進される。第１の
組立ロボツト２１のグリツプ３４に把持されたバ
ルブエンドＷ１は、圧入用の治具２７に搬入さ
れ、しかる後グリツプ３４がピストンシリンダ機
構３５により開放される。

続いて第１の組立ロボツト２１のグリツプ３４
は、フイルタ付リングＷ２を供給する図略の供給
シユートに対応する位置に位置決めされ、前述し
たと同様にしてフイルタ付リングＷ２を供給シユ
ートの先端よりエスケープさせ、グリツプ３４に
より把持する。グリツプ３４に把持されたフイル
タ付リングＷ２は圧入ユニツト２４の圧入ヘツド
に装着される。その後フイルタ付リングＷ２は圧
入ユニツト２４により前記治具２７に搬入された
バルブエンドＷ１に圧入される。（第７図Ａ）。

第１の組立ロボツト２１はフイルタ付リングＷ
２を前記圧入ヘツドに装着した後、コンベア１３
上にローデインク位置Ｐ１に位置決めされている
通箱１２よりグリツプ３４により部品本体Ｗを把
持して取出し、この部品本体ＷをスプリングＷ３
を供給する図略の供給シユートの直下に位置決め
してスプリングＷ３をエスケープさせる。エスケ
ープされたスプリングＷ３は自重により、グリツ
プ３４に把持された部品本体Ｗ内に装入される。
同様にしてスプリングＷ３を装入した部品本体Ｗ
をボールシートＷ４を供給する図略の供給シユー
トの直下に位置決めしてボールシートＷ４をエス
ケープさせると、ボールシートＷ４は自重により
部品本体Ｗ内のスプリングＷ３の上に装入され
る。さらにスプリングＷ３，ボールシートＷ４を
組込んだ部品本体Ｗを把持したグリツプ３４が、
ボールＷ５を送り出す送出孔５３の直下に位置決
めされ、しかる状態で手首部３１が上昇される。
これにより作動部材３７が操作軸５７に係合して
操作軸５７をスプリング５９の撥力に抗して上昇
させるため、ボールＷ５を保持した仕切部材５６
が一定量スライドされ、送出孔５３よりボールＷ
５を部品本体Ｗ内に装入する。（第７図Ｃ）。しか
して組付部品Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５を装入した部品本
体Ｗは、ねじ締め用の治具２９に搬入される。か
かる治具２９に搬入された部品本体Ｗには後述す
るようにバルブエンドＷ１がねじ締めされる。

一方、第２の組立ロボツト２２は、前記圧入ユ
ニツト２４によつてフイルタ付リングＷ２を圧入
されたバルブエンドＷ１を、圧入用の治具２７，
から取出してかしめ用の治具２８に搬入する。治
具２８に搬入されたバルブエンドＷ１は、フイル
タ付リングＷ２の抜け止めのためにかしめユニツ
ト２５のかしめヘツド２５ａによりかしめられる
（第７図Ｂ）。バルブエンドＷ１のかしめが完了す
ると、第２の組立ロボツト２２は再びバルブエン
ドＷ１を把持して前記ねじ締め用の治具２９に搬
入されている部品本体Ｗの上端に位置決めされ、
その状態でねじ締めユニツト２６によりバルブエ
ンドＷ１が部品本体Ｗにねじ締めされ（第７図
Ｄ）、レリーフバルブを内蔵したフローコントロ
ールバルブが完成する。

完成品は第２の組立ロボツト２２により、コン
ベア１３上のアンローデイング位置Ｐ２に位置決
めされている通箱１２に順次収納される。

このようにしてローデイング位置Ｐ１に位置決
めされた通箱１２より第１の組立ロボツト２１，
によつて部品本体Ｗが順次１つづつ取出されると
ともに、アンローデイング位置Ｐ２に位置決めさ
れた通箱１２に完成品が第２の組立ロボツト２２
によつて順次収納される。しかしてローデイング
位置Ｐ１に位置決めされた通箱１２より全ての部
品本体Ｗが取出されて空になると、この通箱１２
はコンベア１３によつてアンローデイング位置Ｐ
２に向けて搬送され、新たに搬入シユート１９よ
り搬入された通箱１２がローデイング位置Ｐ１に
位置決めされる。またアンローデイング位置Ｐ２
に位置決めされた通箱１２に収納された完成品が
満杯になると、この通箱１２はコンベア１３より
搬入シユート２０に向けて搬送され、アンローデ
イング位置Ｐ２には新たに空の通箱１２が位置決
めされる。

上記実施例においては、レリーフバルブ内蔵の
フローコントロールバルブを組立てる例について
述べたが、本発明はこれにのみ限定されるもので
はなく、部品本体に各種部品を順次組立てるもの
に適用できることは勿論である。

＜発明の効果＞ 以上述べたように本発明は、多数の部品本体を収
納した通箱をコンベアにより搬送してローデイン
グ位置に位置決めし、この通箱より第１の組立ロ
ボツトによつて部品本体を１つづつ取出し、空に
なつた通箱を前記コンベアにより搬送してアンロ
ーデイング位置に位置決めし、この通箱に完成さ
れた製品を第２の組立ロボツトによつて順次収納
する構成であるので、部品本体および製品を共通
のコンベアによつて搬送できる特徴がある。

また本発明は、前記通箱から取出した部品本体
を、第１の組立ロボツトにより各種組付部品供給
位置に移送して組付部品を部品本体に順次装入す
る構成であるので、多数の組付ステーシヨンの設
置を不要にできるとともに、部品本体への各種組
付部品の装入作業を迅速に行い得るようになり、
さらには組立ロボツトの採用によつて汎用性をも
つた組立システムが容易に得られ、しかも２台の
組立ロボツトによつて組立に必要な作業を分担し
て行えるため、サイクルタイムを短縮できる特徴
がる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
自動組立システムの全体を示す正面図、第２図は
組立ロボツトのグリツプ部を示す断面図、第３図
は第２図の−線矢視断面図、第４図は組付部
品の供給部の一例を示す図、第５図は第４図の
−線矢視断面図、第６図は別の組付部品の供給
部を示す図、第７図は組立作業の流れを示す系統
図である。 １０……ベース、１２……通箱、１３……コン
ベア、２１，２２……組立ロボツト、２４……圧
入ユニツト、２５……かしめユニツト、２６……
ねじ締めユニツト、Ｐ１……ローデイング位置、
Ｐ２……アンローデイング位置、Ｗ……部品本
体、Ｗ１〜Ｗ５……組付部品。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 部品本体に複数の組付部品を装入、ねじ締め
   する自動組立システムにして、複数の部品本体を
   定められた位置に収納した通箱と、この通箱を搬
   送しかつ前記部品本体を収納した通箱をローデイ
   ング位置に位置決めするとともに空になつた通箱
   をアンローデイング位置に位置決めするコンベア
   と、このコンベアに沿つて配設され前記部品本体
   に組付けるべき各種組付部品を供給位置に供給す
   る複数の供給装置と、前記ローデイング位置に対
   応して設置されローデイング位置に位置決めされ
   た通箱より部品本体を１つづつ取出して前記供給
   位置に順次移送し、これら供給位置で前記部品本
   体に装入すべき組付部品を順次装入した後、部品
   本体をねじ締め位置に移送する第１の組立ロボツ
   トと、前記アンローデイング位置に対応して設置
   され前記部品本体にねじ締めすべき組付部品をね
   じ締め位置に移送するとともに、所要の組立作業
   を完了した部品本体を前記アンローデイング位置
   に位置決めされた通箱に収納する第２の組立ロボ
   ツトと、前記ねじ締め位置に設置され前記部品本
   体に組付部品をねじ締めするねじ締めユニツトと
   によつて構成したことを特徴とする自動組立シス
   テム。