JPH0445780Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、部品の自動組付けを行なうための
装置に関し、特に軸部の両端を相手部品の孔に挿
入する自動組付機に関するものである。

従来の技術 第７図はこの考案で対象とする部品の一例であ
るクロスジヨイントを示す分解斜視図であつて、
ここに示すクロスジヨイントは車両におけるプロ
ペラシヤフトの継手として広く用いられているも
のであり、ハウジング１にスパイダ２を回転自在
に取付けた構成である。すなわちハウジング１は
コ字状断面の部材であつて、その対向壁に取付孔
３が形成されており、スパイダ２のうち互いに対
をなす端部４を前記取付孔３にハウジング１の内
側からそれぞれ挿入するとともに、ベアリングカ
ツプ５を取付孔３にハウジング１の外側から挿入
して前記端部４に嵌合させ、かつそのベアリング
カツプ５をスナツプリング６によつて抜け止めす
る。したがつてこのような構成のクロスジヨイン
トでは、スパイダ２をハウジング１の内側から取
付孔３に挿入しなければならないうえに、スパイ
ダ２の軸長l₁に対してハウジング１における対向
壁すなわち取付孔３の間隔l₂が短いから、スパイ
ダ２をハウジング１に組付けるにあたつては、先
ずスパイダ２をハウジング１に対し斜めにして前
記一方の端部４を取付孔３に深く挿入し、ついで
スパイダ２の姿勢をハウジング１に対して平行に
するとともに軸線方向に移動させて他方の端部４
を取付孔３に挿入する必要がある。

このようにクロスジヨイントの組み立て作業に
は、スパイダ２の複雑な姿勢制御を含むから、従
来一般には、手作業でスパイダ２の組付けを行な
つている。この組付作業を自動化するには、把持
したスパイダ２を直交する２軸方向に移動させ、
かつハウジング１に対する姿勢を変えるよう回転
させる合計３軸の同期制御を行なうカム方式によ
る装置や数値制御による装置を用いることが考え
られる。さらに、一般には、部品の組付けは、部
品のより高度なハンドリングの一種と考えられる
から、例えば実開昭57−34321号や実開昭58−
70854号に記載されている上下動および水平移動
さらには垂直軸を中心とした回転を行なうチヤツ
クに、把持した部品を回転させる機構を付加した
構成とし、これにより前記スパイダ２の自動組付
けを行なうことが考えられる。

考案が解決しようとする問題点 しかるに手動による組付作業では効率が悪いこ
とは勿論であり、またカム方式や数値制御による
装置では、組付部品であるスパイダ２を３軸同期
制御しなければならないから、装置が複雑かつ高
価になる問題があつた。特に前記スパイダ２では
把持状態で回転させてその姿勢を変えなければな
らないので、そのような回転機構をチヤツクに設
けるとすれば、チヤツクが大型化して相手部品で
あるハウジング１に干渉してしまうおそれがあ
り、このような不都合を解消するためには小型化
した高価な回転機構を用いざるを得ない問題があ
る。

この考案は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、２軸の同期制御を行なうことにより部品の組
付けを行なうことができ、しかも構成が簡単で安
価な自動組付機を提供することを目的とするもの
である。

問題点を解決するための手段 この考案は、上記の目的を達成するために、２
軸方向に予め定められた順序で移動するアームの
下端部に、組付部品を対向する２点間で把持しか
つ把持力を少なくとも強弱二様に変えることので
きるチヤツクが取付けられ、さらにそのチヤツク
による組付部品の搬送経路の途中に弱い把持力で
チヤツクによつて把持した組付部品を押し当てる
ことにより組付部品を所定の姿勢に設定する治具
が配置されていることを特徴とするものである。

作 用 アームが２軸方向に予め定めた順序で移動する
ことにより、組付部品はチヤツクによつて掴み取
られるとともに、相手部品の箇所まで搬送され
る。その場合、把持力を強くすることにより組付
部品は所期の姿勢を保つて搬送され、また把持力
を弱くして治具に組付部品を当接させることによ
り組付け部品の姿勢が修正される。このようにし
て搬送した組付部品を前記２軸方向での移動で相
手部品にセツトする。その場合、把持力を弱くし
かつ相手部品に組付部品の予め定めた一部が係合
した状態でアームを前記２軸方向に移動させれ
ば、相手部品により相対的に押されて組付部品が
チヤツクされたまま回転し、その結果、組付部品
が所期通りの姿勢で相手部品に組付けられる。

実施例 つぎにこの考案の実施例を図面を参照して説明
する。

第１図はこの考案の組付機の一例を示す概略的
な正面図であり、第２図は第１図の線矢視図で
あつて、ここに示す組付機は、前述したスパイダ
２をハウジング１に組付けるよう構成したもので
ある。すなわちパレツト１０は多数のスパイダ２
を多段に積み重ねる構成であり、このパレツト１
０を搬送するコンベヤ１１の終端部上方に水平移
動ユニツト１２が架台１３によつて保持されてお
り、この水平移動ユニツト１２に上下動ユニツト
１４が装着されている。水平移動ユニツト１２は
上下動ユニツト１４を水平方向（第１図の左右方
向）に移動させるものであつて、具体的には、上
下動ユニツト１４を水平方向に案内するガイド機
構や駆動機構を含む構成である。また上下動ユニ
ツト１４は下向きに設けたアーム１５を上下動さ
せるものであつて、具体的には、アーム１５を上
下方向に駆動するモータなどのアクチユエータを
含む駆動機構や水平方向に移動する自走機構など
を含む構成である。そしてこれらの水平移動ユニ
ツト１２と上下動ユニツト１４とは、数値制御装
置などの制御手段により、予め定めた順序で前記
アーム１５を水平方向および上下方向の２軸方向
に移動させるよう構成されている。アーム１５の
下端部には、スパイダ２を把持するチヤツク１６
が取付けられている。このチヤツク１６は１対の
把持爪１７をエアーシリンダ１８によつて開閉す
る構成であり、その把持爪１７の先端部の対向面
には、スパイダ２のセンター孔に嵌合する突起状
のチヤツク治具１９が設けられている。またチヤ
ツク１６は把持力を２段に切換えられるよう構成
されている。具体的には、第３図に示すように、
エアー源の圧力を第１の圧力P₀に設定する圧力
調整弁２０が両ソレノイド切換弁２１に接続され
ており、その両ソレノイド切換弁２１のうち第１
ソレノイドS₁が励磁されることにより圧力調整弁
２０に連通するポートに、前記エアーシリンダ１
８のうちエアー圧が供給されることにより把持爪
１７を開動作させるよう動作するポートが接続さ
れている。また両ソレノイド切換弁２１の他のポ
ートすなわち第２ソレノイドS₂が励磁されること
により圧力調整弁２０に連通するポートに、エア
ー圧を前記第１の圧力P₀より低い圧力P₁（例えば
第１の圧力P₀の半分の圧力）に設定する圧力調
整弁２２と、第２の切換弁２３のうちソレノイド
S₃が消磁されることにより開くポートが接続され
ている。さらにその第２の切換弁２３の他のポー
トすなわちソレノイドS₃が励磁されることにより
開くポートに、前記第２の圧力調整弁２２が接続
されている。そして前記エアーシリンダ１８のう
ちエアー圧が供給されることにより把持爪１７を
閉じさせるよう動作するポートに第２の切換弁２
３が接続されている。

前記コンベヤ１１の前方には、ハウジング１を
載せるパレツト２４を移動・案内するガイドレー
ル２５が、コンベヤ１１の搬送方向に対して直交
する方向に向けて配置されている。このガイドレ
ール２５と、前記コンベヤ１１の終端部との間に
は、スパイダ２を当接させて所定の角度に傾斜さ
せる姿勢設定治具２６が配置されている。

つぎに上記の組付機の作用について説明する
と、チヤツク１６は、パレツト１０に載せて搬送
されたスパイダ２の上方に位置し、かつ把持爪１
７を開いており、動作開始信号により、アーム１
５によつてチヤツク１６が下降しかつ前記両ソレ
ノイド切換弁２１の第２ソレノイドS₂が励磁され
ることにより、エアーシリンダ１８に第１の圧力
P₀のエアー圧が供給されて把持爪１７が閉じ、
スパイダ２が把持される。第４図はその把持状態
を示す拡大図であつて、スパイダ２は、ハウジン
グ１に取付けられない軸部の端面に形成したセン
ター孔に前記チヤツク治具１９を嵌合させた状態
で把持爪１７によつてほぼ水平に把持される。ス
パイダ２を把持したチヤツク１６は上下動ユニツ
ト１４によりアーム１５と共に引き上げられ、さ
らに水平移動ユニツト１２により前記姿勢設定治
具２６の上方にまで移動させられる。ここで第３
図に示す第２の切換弁２３のソレノイドS₃が励磁
されることにより、エアーシリンダ１８には第２
の圧力調整弁２２を介して低い圧力P₁のエアー
が供給され、チヤツク１６の把持力が弱まるとと
もに、上下動ユニツト１４によつてチヤツク１６
が下降させられてスパイダ２が姿勢設定治具２６
に押し当てられ、その結果、スパイダ２は姿勢設
定治具２６に沿うよう前記センター孔を中心に回
転して所期の姿勢に設定される。しかる後前記第
２の切換弁２３のソレノイドS₃が消磁されてチヤ
ツク１６による把持力が再度強くなり、同時に上
下動ユニツト１４によつて引き上げられる。この
ようにして姿勢を設定されたスパイダ２は、チヤ
ツク１６に把持されたまま水平移動ユニツト１２
によりハウジング１の上方にまで移動させられ、
ついで一方の軸端部４が一方の取付孔３に接近す
るまで下降させられる。ここで再度把持力が前述
したと同様にして半減され、しかる後水平移動ユ
ニツト１２と上下動ユニツト１４との同時動作に
より、スパイダ２の端部４が取付孔３に挿入され
る。この間のスパイダ２の移動をその中心点の軌
跡として示せば第５図の通りであり、点まで下
降させられたスパイダ２は斜め下方に送られて
点に至り、ここで前記端部４の一部が取付孔３の
内面に干渉し、したがつて更に斜め下方および下
方に順次移動させることにより、スパイダ２がチ
ヤツクされたまま回転し、点および点を経て
一方の端部４が取付孔３の内部にほぼ完全に挿入
され、同時に他方の端部４が取付孔３の開口端に
ほぼ対向して位置することになる。そしてスパイ
ダ２をわずか下降させつつ前述の場合とは逆の水
平方向に移動させることにより、点および点
を経て残る他方の端部４が取付孔３に嵌合させら
れる。すなわち上記の組付機では、チヤツク１６
の水平移動および上下動の２軸の同期制御ならび
に把持力の切換えにより、組付部材であるスパイ
ダ２を目的とする位置に移動させるとともに、必
要な姿勢に順次回転させれ、その結果、所期通り
にハウジング１に組付けることができる。

このようにハウジング１に組付けたスパイダ２
は、第７図を参照して説明したように、最終的に
はベアリングカツプ５を各端部４に嵌め込むこと
によりハウジング１に取付けられるが、そのベア
リングカツプ５の取付け作業は他の工程で行なつ
てもよく、あるいは生産タクトが遅い場合には、
前記スパイダ２を前記チヤツク１６で把持したま
ま第５図の点に引き上げて保持し、その状態で
ベアリングカツプ５を嵌め込んでもよい。

上述した実施例は、スパイダ２をハウジング１
に組付けるための組付機の例であるが、この考案
は以上のようにして組付けてなる部品（サブアツ
センブリ）３０をプロペラシヤフト３１に組付け
る装置にも適用することができる。第６図はその
例を示す略解図であつて、ここに示す例では、水
平移動ユニツト１２および上下動ユニツト１４は
前述した例と同様に構成されており、そのアーム
１５の下端部に取付けたチヤツク３２は、１対の
チヤツク爪３３をエアーシリンダ３４によつて上
下方向に開閉することにより、前記サブアツセン
ブリ３０におけるハウジング１を把持するように
なつている。また第６図中符号３５は姿勢設定治
具であつて、サブアツセンブリ３０におけるスパ
イダ２を押し当てることにより、その姿勢を所期
の姿勢にするよう構成され、かつ前記チヤツク３
２の移動経路の途中に配置されている。

第６図に示す組付機でサブアツセンブリ３０を
プロペラシヤフト３１に組付けるには、先ずプロ
ペラシヤフト３１を、その１対の取付孔３６が上
下方向で対向するよう受け治具３７上に水平に設
置しておき、またサブアツセンブリ３０を第６図
に示すように、そのハウジング１を上下方向から
チヤツク３２によつて把持し、このように把持し
たサブアツセンブリ３０のスパイダ２を姿勢設定
治具３５に押し当ててそのスパイダ２を所定の角
度傾斜させた姿勢に設定し、これを第６図に示す
位置に移動させるとともに、スパイダ２の一方の
軸端部をプロペラシヤフト３１の取付孔３６に挿
入し、さらにサブアツセンブリ３０を水平方向お
よび上下方向に同期させてわずかづつ移動させる
ことにより、先ず一方の軸端部を取付孔３６に完
全に挿入する。その場合、スパイダ２はハウジン
グ１に対して回転自在となつているから、一方の
軸端部がプロペラシヤフト３１に干渉した後に水
平方向および上下方向に移動させられることによ
りスパイダ２が回転する。したがつて第５図を参
照して説明したスパイダ２のハウジング１に対す
る組付けと同様に、サブアツセンブリ３０の全体
を水平方向および上下方向に予め設定した順序で
移動させれば、スパイダ２がプロペラシヤフト３
１との干渉で自然に回転し、所期通りにプロペラ
シヤフト３１の取付孔３６に嵌め込まれる。

なお、この第６図に示す構成では、対象となる
部品であるサブアツセンブリ３０が、そのスパイ
ダ２の自由な回転を許容する構成であるために、
前述した実施例と異なり、チヤツクの把持力を２
段に変える構成とする必要はない。

考案の効果 以上の説明から明らかなようにこの考案の組付
機によれば、２点間に組付部品を把持し、かつそ
の把持力を少なくとも強弱の二様に変え、弱い把
持力で把持しているときに組付部品を治具や相手
部品に干渉させることにより、組付部品の姿勢を
制御するよう構成してから、組付部品の姿勢を複
雑に変えながら相手部品に組付けることができる
のみならず、全体の構成を簡単なものにすること
ができ、その結果、設備のコンパクト化や設備コ
ストの大幅な低減を図り、かつ信頼性の高い設備
とすることができるなどの実用上優れた効果を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の組付機の一例を示す概略的
な正面図、第２図は第１図の線矢視図、第３図
はチヤツクを駆動するエアー回路図、第４図はス
パイダの把持状態を示す拡大図、第５図はスパイ
ダをハウジングに対して組付ける際のスパイダの
移動軌跡を示す説明図、第６図はこの考案の他の
組付機の例を示す略解図、第７図はクロスジヨイ
ントの分解斜視図である。 １……ハウジング、２……スパイダ、１２……
水平移動ユニツト、１４……上下動ユニツト、１
５……アーム、１６……チヤツク、３０……サブ
アツセンブリ、３１……プロペラシヤフト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２軸方向に予め定められた順序で移動するアー
   ムの下端部に、組付部品を対向する２点間で把持
   しかつ把持力を少なくとも強弱二様に変えること
   のできるチヤツクが取付けられ、さらにそのチヤ
   ツクによる組付部品の搬送経路の途中に弱い把持
   力でチヤツクによつて把持した組付部品を押し当
   てることにより組付部品を所定の姿勢に設定する
   治具が配置されていることを特徴とする部品の自
   動組付機。