JPH05325U - 組立用の位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ケース本体と蓋体を高い精度で位置決めできる
ようにし、組立作業を能率よく行う。 【構成】組立位置に定置されたケース本体１に対して該
ケース本体１の上方から組み付けられる蓋体２とを備
え、該蓋体２を位置決めする位置決め装置であって、上
記ケース本体１の組立位置で該ケース本体１と蓋体２の
両者の外面を同時に受け止める位置決め体１４と、該位
置決め体１４に向って、ケース本体１及び蓋体２を押し
付け操作する部品押圧機構１５との複数対がそれぞれ配
置されている。該部品押圧機構１５は、ケース本体１及
び蓋体２のそれぞれに対応して設けられた第１押圧体１
７及び第２押圧体１８と、両押圧体１７，１８を対応す
る位置決め体１４に向って進退操作する操作機構１９と
を備え、上記第２押圧体１８と操作機構１９の間には、
第２押圧体１８を支持する昇降機構２０と、該昇降機構
２０を上端に向って移動付勢するばね３２とが設けられ
ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工業用ロボットなどの自動装置を用いた組立ラインにおいて、定置 された部品とこれに組み付けられる部品の位置決めを行う組立用の位置決め装置 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、例えば、箱構造のケース本体にシェル状の蓋体を工業用ロボットで組 み付ける場合には、ケース本体を所定位置にセットして位置決めを行い、これを 基準にして蓋体をロボットハンドで位置決めし、組み付ける。また、ケース本体 がパレットに装着ないしは載置された状態で送られてくる場合には、パレットご と位置決めを行うこともある。

【０００３】 上記のような位置決め形態では、ケース本体と蓋体のそれぞれについて得られ る位置決め精度に限度がある。とくに、パレットを位置決めしてケース本体の位 置を特定する場合には、パレットの加工精度が低いため、大きなばらつきを生じ やすい。また、工業用ロボットは、その駆動系や位置センサーの分解能に限界が あり、しかも、各軸系の集積誤差がロボットハンドに集約されるので、蓋体の位 置にばらつきを生じやすい。そのため、多くの場合はロボットハンドにフローテ ィング機構を組み込み、蓋体の組み付け位置に融通性を持たせている。例えば、 蓋体に挿通したボルトをケース本体のねじ穴にねじ込むようにし、蓋体がフロー ティング機構を介して横移動して位置ずれを吸収する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のように、ロボットハンドの側に融通性を与える位置決め 形態では、定置部品と組付部品との間に位置ずれがあることを前提にしており、 組付部品の定置部品に対するずれ動き量の最大値に制約があるような場合に問題 を生じる。例えば、製品の小型化等のためにケース本体に多数のパーツが高密度 で収められ、これら内容物と蓋体の面面との間に十分な余裕隙間が設けられない ような場合である。その際、不十分な位置決め精度のままで、強引に上記蓋体の 組立てを行うと、内部の部品を傷付けたり、その機能を損ねてしまうおそれがあ る。

【０００５】 さらに、ボルトのねじ込み動作を利用して組付部品の位置矯正を行う形態では 、ボルトのねじ穴へのかみ込みや、蓋体とケース本体の擦れ合いによって粉塵が 発生するため、クリーンルーム等での自動組立の位置決めに適用できない。例え ば、情報記録密度が高度化されたハードディスク装置においては、空気中の浮遊 塵ですらドロップアウトや読み書きヘッドの損傷の原因となり得ることから、ク リーンルーム等の高度清浄環境下でその組立を行うが、こうした場合に粉塵を生 じると、周囲環境が汚染され、組み立てられた製品の信頼性を損なってしまう。

【０００６】 本考案は、斯かる点に鑑みてなされたもので、定置部品と組付部品を高い精度 で位置決めできるようにし、工業用ロボット等の自動組立装置を用いた組立作業 を能率よく行うことにある。

【０００７】 また、本考案の他の目的は、位置決め時やその後の組み立て時に、こじれや擦 れ合いによって粉塵が発生することを防止し、高度清浄環境下での自動組立に好 適な位置決め装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案が講じた手段は、組立位置に定置された 定置部品と、自動組立装置に捕捉されて定置部品に対して該定置部品の上方から 組み付けられる組付部品とを備え、該組付部品を位置決めする組立用の位置決め 装置を対象としている。

【０００９】 そして、上記自動組立装置は、組付部品を捕捉する部品補足部にフローティン グ機構が組み込まれている。さらに、上記定置部品の組立位置の周囲複数個所に 面して、定置部品と組付部品の両者の外面を同時に受け止める位置決め体と、該 位置決め体に向って、定置部品及び組付部品を押し付け操作する部品押圧機構と の複数対がそれぞれ配置されている。加えて、該部品押圧機構は、定置部品及び 組付部品のそれぞれに対応して設けられた第１押圧体及び第２押圧体と、両押圧 体を対応する位置決め体へ向って進退操作する操作機構とを備えて構成されてお り、上記第２押圧体と操作機構の間には、第２押圧体を上下動自在に支持する昇 降機構と、該昇降機構を上下移動ストロークの上端に向って移動付勢するばねと が設けられた構成としている。

【００１０】 また、上記位置決め体は、定置部品を受止める第１受体と、組付部品を受止め る第２受体とに分けて構成し、該第２受体を第１受体に対して上下動自在に支持 し、上下移動ストロークの上端へ向ってばねで移動付勢する構成としている。

【００１１】

【作用】

上記の構成により、本考案では、組み立て準備状態において、定置部品は組立 位置に定置され、組付部品は自動組立装置で捕捉されている。この状態から自動 組立装置を作動させて、組付部品を定置部品の上方へ移し、その外面の位置決め 面を位置決め体と対向させて予備位置決めを行う。

【００１２】 次に、各操作機構を作動させ、定置部品を第１押圧体で、組付部品を第２押圧 体でそれぞれ押圧操作し、定置部品及び組付部品のそれぞれを複数の位置決め体 に当接させる。この状態を維持したままで組付部品を下降操作し、定置部品に接 合する。

【００１３】 このように、位置決め体を共通する位置決め基準として、定置部品と組付部品 の位置決めを行うと、両部品の位置決めを高い精度で行うことができる。上記自 動組立装置に設けられるフローティング機構は、組付部品が第２押圧体で押圧さ れるときの動作を吸収するために設けられている。また、上記第２押圧体を昇降 機構で上下動自在に支持するのは、位置決め後に組付部品が下降するとき、第２ 押圧体を同行移動させて、第２押圧体と組付部品とがこじれるとことを避けるた めである。

【００１４】 また、上記位置決め体を第１受体と第２受体に分けて構成する形態では、組付 部品の下降移動に同行して第２受体が同行するので、最終組み付け時に、組付部 品とこれに外接する位置決め体との間で擦れ合いやこじれが生じることを解消し 、粉塵の発生を一掃できる。

【００１５】

【考案の効果】

従って、本考案によれば、組立位置に面して設けた位置決め体を共通の位置基 準として、これに定置部品と組付部品を当て付けて両者の位置決めを行うように した。従って、従来の位置決め形態に比べて、定置部品及び組付部品を高精度に 位置決めでき、位置決め不良による作業の中断等を一掃して、自動装置を用いた 組立作業を能率よく行うことが可能となる。

【００１６】 また、上記位置決め体を第１受体と第２受体に分けて構成し、第２受体を第１ 受体に対して上下動自在に支持する形態では、組付部品に外接する第２受体を該 第２押圧体と同様に組付部品に同行して下降移動させることができるので、位置 決め時あるいはその後の最終組立時に、こじれや擦れ合いによって粉塵が発生す ることを防止でき、とくに高精度清浄環境下で自動組立を行うについて、適正な 位置決めを行うことができる。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１８】 図１乃至図５に示すように、位置決め装置は、上向きに開口するシェル構造の ケース本体（定置部品）１と、これに上方から蓋合わせ状に接合される蓋体２（ 組付部品）とを位置決めを行うものである。該ケース本体１はパレット３の上面 に設けられたベース４上に載置した状態で、図外の搬送ラインによって前工程か ら送られてくる。尚、図示していないが、ケース本体１には、既に内装部品の全 てが組み込まれており、これに蓋体２を被せ付けて両者１，２をビスで締結する 。前工程から送られてきたパレット３は、その移動軌跡の下方に設けられたリフ ト装置５で持ち上げられ、図２に示すように、板面の４個所に設けた穴６がステ ーションベース７の下面に突設したピン８に嵌まり込み、位置決めされる。上記 パレット３上のベース４の四隅には、ケース本体１の載置位置を規定するピン９ が、２本を一組にしてそれぞれ突設されている。

【００１９】 上記蓋体２は、下向きに開口する箱体からなり、その上部が工業用ロボット（ 自動組立装置）１１のロボットハンド（部品捕捉部）１２で挟み固定されている 。図示していないが、上記ロボットハンド１２にはフローティング機構と自動ね じ締め機構が組み込まれており、ロボットハンド１２が停止した状態において、 蓋体２を捕捉する爪の側が直交方向へ僅かに移動できるようになっている。

【００２０】 位置決め装置は、位置決め体１４と部品押圧機構１５の対を、図２に示すよう に、ケース本体１を左右に挟む位置と、前後に挟む位置とに配置されて構成され ている。該位置決め体１４は、摩擦係数が小さく、十分な硬さを有するプラスチ ック材を素材にして断面半円形の棒状に形成されており、ステーションベース７ に固定したブラケット１６に支持されている。また、上記ケース本体１の左側壁 の側の位置決め体１４は、前後二個所に設け、後側壁の側の位置決め体１４は、 後側壁の中央部一個所にのみ設けられている。

【００２１】 図３及び図４において、上記部品押圧機構１５は、ケース本体１及び蓋体２を 位置決め体１４に向って押圧する第１押圧体１７及び第２押圧体１８と、これら 押圧体１７，１８を同時に押圧操作する操作機構１９と、第２押圧体１８と操作 機構１９との間に設けられた昇降機構２０とを備えて構成されている。該各押圧 体１７，１８は、垂直軸を回転中心軸とするローラからなり、これをローラブラ ケットで軸を介して遊転自在に支持して構成されている。

【００２２】 上記操作機構１９は、ステーションベース７上に固定したガイド２７でスライ ド自在に支持された断面Ｔ字形のスライドブロック２１と、これを進退操作する 操作シリンダ２２とからなる。２７ａはガイドレールである。第１押圧体１７は 、上下一対のスライド軸２３を介してスライドブロック２１で支持され、そのロ ーラブラケットとスライドブロック２１との間に装着したばね２４で位置決め体 １４に向って進出付勢されている。また、上記第２押圧体１８を支持する昇降機 構２０も、第１押圧体１７と同様に上下一対のスライド軸２５を介してスライド ブロック２１に支持され、ばね２６で同じ方向へ進出付勢されている。このよう に、両押圧体１７，１８をスライドブロック２１に対して相対移動可能に支持す るのは、ケース本体１及び蓋体２をほぼ一定の押圧力で過不足なく固定するため である。

【００２３】 上記昇降機構２０は、スライド軸２５の突端に固定されたガイド枠２９と、ガ イド枠２９に設けた一対の縦軸３０で上下動自在に支持された昇降スライダ３１ 、及び昇降スライダ３１を上方へ向って移動付勢するばね３２とからなり、昇降 スライダ３１に第２押圧体１８が固定されている。

【００２４】 次に上記位置決め装置の位置決め動作について説明する。

【００２５】 まず、前工程から送られてきたパレット３は、リフト装置４で持ち上げられて ステーションベース７に位置決め固定される。この状態でロボットハンド１２を ケース本体１の組立位置の上方へ移動させ、図３に想像線で示すように、蓋体２ をケース本体１の上方に位置させる。このとき、蓋体２の外面は少間隔を隔てて 各位置決め配１４，１４と対向している。

【００２６】 次に、操作機構１９の操作シリンダ２２を作動させ、図５に示すように、第１ および第２押圧体１７，１８でケース本体１及び蓋体２を押圧し、これらを位置 決め体１４，１４に押し付ける。このとき、スライド軸２３，２５は、ばね２４ ，２６に抗しながらスライドブロック２１に対して相対移動するので、各押圧体 １７，１８にはばね２４，２６の張力に相当する押圧力が作用する。そして、各 押圧体１７，１８で押圧されたケース本体１及び蓋体２は、それぞれ共通する位 置決め基準である位置決め体１４，１４によって、直交する周壁が受け止められ るので、位置ずれのない状態で高精度に位置決めされる。前述のように、蓋体２ は位置決め前の状態において位置決め体１４から僅かに離れており、第２押圧体 １８に押圧されて初めて横移動し、位置決め体１４に外接する。このときの横移 動動作を、ロボットハンド１２に設けたフローティング機構が吸収する。

【００２７】 上記位置決め状態を維持したまま、ロボットハンド１２を下降させて蓋体２を ケース本体１に接合し、ロボットハンド１２に組み込まれた自動ねじ締め機構に よって蓋体２に挿通されたボルトをケース本体１にねじ込む。その際、上記第２ 押圧体１８は昇降スライダ３１に取り付けられている。そのため蓋体２が下降移 動するとこれに同行して下降し、位置決め状態を維持し続ける。

【００２８】 その後、組立が終了すると、ロボットハンド１２は蓋体２から離れて、次に組 付けられる蓋体を捕捉するために移動する。また、操作シリンダ２２はスライド ブロック２１を元の位置へ復帰操作し、各押圧体１７，１８を待機位置へ戻す。 第２押圧体１８が蓋体２の外面から離れるのと殆ど同時に、昇降スライダ３１は ばね３２によって上方へ引き上げられる。この後、リフト装置５が下降してパレ ット３を搬送ラインへ戻し、次工程へ送り出すことになる。

【００２９】 図６は、位置決め体１４の別実施例を示す。この位置決め体１４は、ケース本 体１を受け止める第１受体１４Ａと、蓋体２を受け止める第２受体１４Ｂとに分 けて構成され、該第２受体１４Ｂを第１受体１４Ａに対して上下動自在に支持し 、さらにばね３４で上方へ移動付勢したものである。第２受体１４Ｂはリニアベ アリングやブッシュ等で形成されており、第１受体１４Ａと一体の軸３５に沿っ て上下動自在である。

【００３０】 このように、第２受体１４Ｂを上下動可能に支持すると、蓋体２が下降移動す るとき第２受体１４Ｂも同行して下降するので、蓋体２と位置決め体１４とが擦 れ合うことを解消できる。つまり、高精度環境下で位置決めを行うとき、蓋体２ とこれに外接する位置決め部材とが擦れ合うことを解消し、粉塵が発生するのを 防止できる。

【００３１】 尚、上記実施例においては、第１および第２押圧体１７，１８を１個の操作機 構１９で同時操作することとしたが、その必要はなくそれぞれ専用の操作機構で 個別に進退操作することとしてもよい。

【００３２】 また、上記各押圧体１７，１８は必ずしもローラ構造とする必要はなく、スラ イド軸２３，２５及びばね２４，２４も省略できる。例えば、ゴムブロックで押 圧体を形成し、それ自身が変形することで、スライド軸とばねによる動作吸収を 同様に発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る位置決め装置の概略を示す原理説
明図である。

【図２】位置決め装置の平面図である。

【図３】位置決め装置の正面図である。

【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図５】位置決め作動状態を示す位置決め装置の正面図
である。

【図６】位置決め体の別実施例を示す要部のみの正面図
である。

【符号の説明】

１ ケース本体（定置部品） ２ 蓋体（組付部品） １１ 工業用ロボット（自動組立装置） １２ ロボットハンド（部品捕捉部） １４ 位置決め体 １５ 部品押圧機構 １７ 第１押圧体 １８ 第２押圧体 １９ 操作機構 ２０ 昇降機構

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 組立位置に定置された定置部品と、自動
   組立装置に捕捉されて定置部品に対して該定置部品の上
   方から組み付けられる組付部品とを備え、該組付部品を
   位置決めする組立用の位置決め装置であって、上記自動
   組立装置は、組付部品を捕捉する部品捕捉部にフローテ
   ィング機構が組み込まれており、上記定置部品の組立位
   置の周囲複数個所に面して、該定置部品と組付部品の両
   者の外面を同時に受け止める位置決め体と、該位置決め
   体に向って、定置部品及び組付部品を押し付け操作する
   部品押圧機構との複数対がそれぞれ配置されており、該
   部品押圧機構は、定置部品及び組付部品のそれぞれに対
   応して設けられた第１押圧体及び第２押圧体と、該両押
   圧体を対応する位置決め体に向って進退操作する操作機
   構とを備えて構成されており、上記第２押圧体と操作機
   構の間には、該第２押圧体を上下動自在に支持する昇降
   機構と、該昇降機構を上下移動ストロークの上端へ向っ
   て移動付勢するばねとが設けられていることを特徴とす
   る組立用の位置決め装置。
2. 【請求項２】 位置決め体は、定置部品を受止める第１
   受体と、組付部品を受止める第２受体とに分かれてお
   り、該第２受体が第１受体に対して上下動自在に支持さ
   れ、上下移動ストロークの上端へ向ってばねで移動付勢
   されてなることを特徴とする請求項１記載の組立用の位
   置決め装置。